Description du projet
Des réseaux neuronaux photoniques à faible consommation d’énergie utilisant des métasurfaces non linéaires
Les réseaux neuronaux artificiels, tels que ceux qui alimentent ChatGPT, transforment la société, mais à un coût énergétique élevé, en effet la consommation d’énergie double tous les deux mois. Cette croissance insoutenable est due au matériel gourmand en énergie qui sert à leur interconnexion complexe. La photonique apporte une alternative prometteuse, permettant des opérations plus rapides et énergétiquement plus efficaces. Un élément fondamental manque toutefois pour la mise en œuvre de réseaux neuronaux photoniques dotés de capacités d’apprentissage avancées: une couche d’activation non linéaire, non polynomiale et capable de transmettre son signal en cascade aux couches suivantes. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet CoMet entend développer une métasurface non linéaire reconfigurable thermo-optiquement révolutionnaire dans le but de développer davantage le potentiel de réseaux neuronaux photoniques évolutifs et efficaces, qui contribueront à faire progresser l’IA de nouvelle génération.
Objectif
With the advent of large language models (e.g. ChatGPT), the use of artificial neural networks has become ubiquitous in our society. However, the energy consumption is currently doubling every two months, leading to an unsustainable growth. This is primarily caused by the extensive interconnectivity that characterizes neural networks’ hardware architecture, which are notably challenging and power-consuming to implement in electronics. Photonics offers a promising solution, enabling faster operations with significantly reduced energy consumption. Fully-connected layers are already available in several photonic platforms, including complex media, one of the applicant’s main areas of expertise. However, optics still lacks a fundamental building block for implementing neural networks with advanced learning capabilities: a nonlinear activation layer that is non-polynomial and able to cascade its signal to subsequent layers.
This MSCA PF will focus on developing a thermo-optically reconfigurable nonlinear metasurface, designed to implement such nonlinear activation layer. With this innovative device, the COMET project will demonstrate that the combination of COmplex media and METasurfaces can provide a scalable, computationally powerful and efficient photonic neural network.
The project will be conducted at Politecnico di Milano with Prof. Michele Celebrano, expert in nonlinear optics and metasurfaces. It will also include a secondment at Sorbonne Université, in Prof. Sylvain Gigan’s group, which specializes in complex media and their applications in photonic computing. The combined expertise of the applicant and the two host institutions will ensure that CoMet makes its unique contribution to the development of more efficient next-generation AI.
The scientific excellence of CoMet, along with the experience gained during the PF, will greatly improve my chances of obtaining an ERC Starting Grant, or secure a tenure-track position to establish my own research group.
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.
La classification de ce projet a été validée par des humains.
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.
La classification de ce projet a été validée par des humains.
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique optoélectronique
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique microélectronique
- sciences naturelles informatique et science de l'information intelligence artificielle apprentissage automatique apprentissage profond
- sciences naturelles sciences physiques optique optique non linéaire
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.
-
HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMME PRINCIPAL
Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme
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
Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement
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-2024-PF-01
Voir tous les projets financés au titre de cet appelCoordinateur
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.
20133 Milano
Italie
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.