Description du projet
Un système visuel inspire des transformateurs biologiquement plausibles pour l’apprentissage profond
L’apprentissage profond est un type d’apprentissage automatique qui apprend aux ordinateurs à traiter les informations comme le fait le cerveau, avec des réseaux neuronaux multicouches représentant plusieurs niveaux ou étapes du traitement de l’information. Leur taille et leur complexité croissantes leur ont conféré un succès remarquable, et mais leur consommation d’énergie devient prohibitive. Les cadres biologiquement plausibles constituent une alternative prometteuse. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet BiTFormer entend exploiter la dynamique multi-échelle du système de vision primaire pour explorer des architectures biologiquement plausibles pour les transformateurs, éléments cruciaux de l’apprentissage profond. Sa réussite permettra la mise en œuvre du matériel opto-analogique biologiquement plausible du projet, qui est aussi performant que l’apprentissage profond numérique pour les réseaux à réaction anicipative.
Objectif
Deep learning (DL) has recently achieved remarkable success due to the continuous growth in model sizes. However, this growth has led to increased energy consumption. Hardware implementation of digital DL can help reduce energy usage, but the Von Neumann architecture of current DL has hindered its practical realization. In contrast, the brain exhibits energy-efficient multiscale spatiotemporal processing. Biologically plausible (BiP) frameworks have emerged as alternatives to mainstream DL. These methods use bottom-up and top-down signals, incorporating feedforward and feedback mechanisms, and local objectives instead of global error. Recently, I demonstrated that a BiP opto-analog hardware can achieve competitive performance compared to digital DL for feedforward networks. However, transformers, the backbone of current DL, are challenging to implement due to the input-dependent quadratic complexity in the transformer's attention. This project leverages the multiscale dynamics in the primary vision system to explore BiP architectures for transformers.
The project is hosted at the University of Tübingen under Matthias Bethge and Thomas Euler, who have a long-standing effort in the system identification of mouse retina via DL. The project has three objectives. First, I will extract top-down information from neural recordings of ganglion cells in the mouse retina, focusing on unique spatiotemporal features that maximally activate specific cell types. Next, I will combine top-down signals with bottom-up models of the retina using recurrent architectures with linear complexity and compare their performance in classification tasks to a vision transformer for the retina. Lastly, I propose a BiP transformer with local weight updates. I will examine the robustness of models under data distribution shifts and noise injection. A positive outcome of the project will address energy and cost issues of AI and help me progress my academic career in this interdisciplinary field.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- sciences médicales et de la santé médecine clinique ophtalmologie
- sciences naturelles informatique et science de l'information intelligence artificielle apprentissage automatique apprentissage profond
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
72074 Tuebingen
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.