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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Perovskite Spiking Neurons for Intelligent Networks

Descripción del proyecto

Elementos materiales en miniatura para imitar el comportamiento de las neuronas en espiga

El cerebro, una estructura compleja, integra la computación y la memoria mediante señales analógicas transmitidas entre neuronas en espiga. Las redes neuronales de impulsos permiten desarrollar sistemas informáticos neuromórficos que imitan los cerebros biológicos. Dichos sistemas destacan en la gestión de datos y estímulos ruidosos, lo cual los hace idóneos para tareas de percepción, cognición y motricidad. Sin embargo, replicar los comportamientos de las neuronas biológicas exige avances que van más allá de las tecnologías de diseño y fabricación existentes. El equipo del proyecto PeroSpiker, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, pretende desarrollar elementos materiales en miniatura que emulen el comportamiento de las neuronas y las sinapsis, dando lugar a redes neuronales de impulsos más pequeñas, sencillas y eficientes energéticamente. El equipo del proyecto se centra en la perovskita de haluro metálico, un material ideal para crear dispositivos que imiten las membranas y sinapsis biológicas.

Objetivo

A brain is a complex structure where computing and memory are tightly intertwined at very low power cost of operation, by analog signals across vast quantities of synapse-connected spiking neurons. Animal brains react intelligently to environmental events and perceptions. By developing similar Spiking Neural Networks (SNN) we can realize neuromorphic computation systems excellent for dealing with large amounts of noisy data and stimuli and very well suited for perception, cognition and motor tasks. But the current CMOS technologies perform very poorly for emulating the biological brains and their power consumption is large. Currently we cannot replicate biological neurons behaviours with existing design and manufacturing technology. This project aims to develop compact miniature material elements that will emulate closely the complex dynamic behaviour of neurons and synapses, to form SNNs with substantial reduction in footprint, complexity and energy cost for perception, learning and computation. We investigate the properties of metal halide perovskite that have produced excellent photovoltaic devices in the last decade. These perovskites have ionic/electronic conduction, hysteresis, memory effect and switchable and nonlinear behaviour, that make them ideally suited for the realization of devices in close fidelity to biological electrochemically gated membranes in neurons, and information-tracking synapses. We will use the methodology of impedance spectroscopy and equivalent circuit analysis to fabricate devices with dynamic responses emulating the natural neuronal coupling and synchronization. This method will produce the hardware that we need for a preferred spiking computational model, incorporating time, analog physical elements and dynamical complexity as computational tools. As illustration we will show visual object recognition from spiking data provided by a spiking retina by advanced neuristors and dynamic synapses.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2022-ADG

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Institución de acogida

UNIVERSITAT POLITECNICA DE VALENCIA
Aportación neta de la UEn
€ 2 232 749,99
Dirección
CAMINO DE VERA SN EDIFICIO 3A
46022 Valencia
España
Región
Este Comunitat Valenciana Valencia/València
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 2 232 749,99

Beneficiarios (3)