Projektbeschreibung
Energieeffizientes maschinelles Lernen zur Verringerung der Umweltauswirkungen künstlicher Intelligenz
Das rasante Wachstum des maschinellen Lernens treibt den Energieverbrauch in unhaltbare Höhen. Obwohl neuromorphes Computing – insbesondere memristive Crossbar-Arrays – den Energieverbrauch deutlich senken kann, wird das Training weiterhin auf herkömmlichen Computern durchgeführt. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen geförderte Projekt BRAIN-CCC hat zum Ziel, iontronische Kanäle zu entwickeln, d. h. mikrofluidische Systeme, die Memristoren mit reversibler, nichtflüchtiger Leitfähigkeit nachahmen können. Durch die Untersuchung chemischer und physikalischer Wechselwirkungen will BRAIN-CCC ein Modell für die Leitfähigkeitsdynamik erstellen und einen Prototyp für das direkte maschinelle Lerntraining in der Hardware entwickeln. Durch die Verknüpfung von Fachwissen in den Bereichen Chemie, Ingenieurwesen und Informatik soll BRAIN-CCC zu einem energieeffizienteren maschinellen Lernen beitragen.
Ziel
The energy consumption of machine learning (ML) is doubling every 2 months, outpacing global energy production within the next decade. Neuromorphic computing, in particular, memristive crossbar arrays have shown energy reductions of 2 orders of magnitude in ML. However, the training is typically performed on conventional computers, leading to significant energy losses. Conical microfluidic channels have shown promise as volatile memristors, and there has been early progress toward achieving nonvolatile behavior in these channels. However, the conductance of the channels can only be increased and not decreased, which is crucial for ML. In BRAIN-CCC I will study the interactions of chemically functionalized surface groups, chemical shocks, pressure gradients and electric impulses in simulations to achieve reversible nonvolatile dynamics of the conductivity in these channels. From this, I will develop a model for the conductivity dynamics. To test the feasibility of performing ML training directly in hardware, without relying on conventional computers, I will first design and assemble a prototype using variable resistors. Subsequently, I will replace the variable resistors with iontronic channels and measure the real world advantages of this approach, continuing a collaboration with an experimental group.
BRAIN-CCC will be conducted at Utrecht University. Knowledge transfer in BRAIN-CCC will be bidirectional: The host contributes expertise in soft matter systems and ML, while I provide knowledge of designing and building electronic hardware and interdisciplinary knowledge transfer. The combination of these skills is crucial to realizing a prototype of ML hardware, based on iontronic channels. The project combines interdisciplinary approaches from physical chemistry, electrodynamics, electrical engineering, and computer science, to realize significant gains in energy efficiency, addressing one of the most pressing issues facing the EU and the world: the climate crisis.
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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-MSCA-2024-PF-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.
3584 CS Utrecht
Niederlande
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.