Projektbeschreibung
Magneto-ionische Metaplastiksynapsen
Künstliche neuronale Netze sind Algorithmen, die das menschliche Gehirn nachbilden und Muster erkennen. Trotz des großen Potenzials weisen aktuelle künstliche neuronale Netze einen bedeutenden Nachteil auf: Anders als Menschen können sie nicht mehrere Aufgaben in Reihe lernen. Finanziert durch den Europäischen Innovationsrat verfolgt das Projekt METASPIN das Ziel, völlig neue energiesparende künstliche Synapsentechnologie auf der Grundlagen von Spintronik und Ionik zu entwickeln, die das katastrophale Vergessen verhindern. Die geplante neuromorphe Hardware wird mittels spannungsgesteuerter Ionik die magnetischen Eigenschaften in Nanovorrichtungen regulieren, um die Metaplastizität der künstlichen Synapsen zu steigern. Dieser Prozess fällt in den Bereich der Magneto-Ionik. Angelehnt an Vorgänge im echten Gehirn wird bei dem geplanten Konzept den Zuständen der künstlichen Synapsen ein versteckter Wert zugewiesen, um ihre Wichtigkeit zu codieren. So wird es einfacher oder schwerer, den synaptischen Zustand nach dem Erlernen einer neuen Aufgabe zu rekonfigurieren, was den bisher erlernten Informationen eine Hierarchie verleiht und das katastrophale Vergessen verhindert.
Ziel
In METASPIN we envision a radically new low-power artificial synapse technology based on spintronics nanodevices that will prevent catastrophic forgetting, i.e. the loss of memory of previously learned tasks upon learning new ones, a major flaw currently faced by all artificial intelligence applications.
We will develop a new class of neuromorphic hardware that will use magneto-ionics to support synaptic metaplasticity, i.e. a feature inspired by the human brain based on assigning a hidden value to the states of artificial synapses to encode how important each state is. This will make it easier or harder to reconfigure the synaptic state upon learning a new task, giving a hierarchy to previously learned information and thus preventing catastrophic forgetting. The synaptic states will be given by the two magnetisation orientations in ferromagnets with perpendicular magnetic anisotropy, and by ferro/antiferromagnetic order in materials where the two phases coexist. In all cases, magneto-ionic gating will be used to locally modulate intrinsic magnetic properties to assign hidden states to each synaptic state. The magneto-ionic hidden states will translate into a modulation of the switching probability between synaptic states, introducing the metaplasticity functionality. In parallel, we will develop ANNs learning schemes, adapted to our device physics and inspired by biological synaptic activity, that can learn with mitigated catastrophic forgetting. The ultimate goal of this project is to integrate this advanced synaptic technology and learning algorithms into an ANN demonstrator to test multitask learning on proof-of-concept tasks inspired by medical AI, and assess the impact of metaplasticity in catastrophic forgetting.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-EIC-2022-PATHFINDEROPEN-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
91190 GIF-SUR-YVETTE
Frankreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.