Descrizione del progetto
Apprendimento automatico ad alta efficienza energetica per ridurre l'impatto ambientale dell'intelligenza artificiale
La rapida crescita dell'apprendimento automatico sta portando il consumo di energia a livelli insostenibili. Sebbene l'informatica neuromorfa, in particolare gli array a barre incrociate di dispositivi memristivi, disponga della capacità di ridurre drasticamente il consumo di energia, l'addestramento si basa ancora su computer convenzionali. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto BRAIN-CCC si propone di sviluppare canali iontronici, ovvero sistemi microfluidici in grado di imitare i memristori con una conduttività reversibile e non volatile. Attraverso lo studio delle interazioni chimiche e fisiche, BRAIN-CCC creerà un modello per la dinamica della conduttività e progetterà un prototipo per l'addestramento diretto dell'apprendimento automatico nell'hardware. Combinando svariate competenze in materia di chimica, ingegneria e informatica, BRAIN-CCC dovrebbe contribuire alla realizzazione di soluzioni di apprendimento automatico più efficienti dal punto di vista energetico.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
3584 CS Utrecht
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.