Projektbeschreibung
Lösungen für die Bewältigung von Inferenzherausforderungen beim tiefen Lernen
Der nicht nachhaltige Energiebedarf von Datenbewegungen bremst den Fortschritt der KI und behindert ihr Potenzial, einen Beitrag für wirtschaftliche und ökologische Fortschritte zu leisten. Konduktanz-basierte nicht-flüchtige Speicher können diese Herausforderungen angehen, indem sie die synaptischen Gewichte stationär halten und eine speicherinterne Berechnung ermöglichen. Die bestehenden Geräte haben jedoch bei Weitem noch nicht ihre theoretischen und funktionalen Grenzen erreicht. Das ERC-finanzierte Projekt INFUSED schließt diese Lücke durch die Nutzung neuartiger, extrem skalierter Phasenwechsel-Speicherbausteine, die sowohl langfristige als auch kurzfristige adaptive Gewichte effizient kodieren und so den Weg für eine neue Generation energieeffizienter, biologisch inspirierter KI-Hardware ebnen.
Ziel
A major challenge for deep learning inference is the high energy demand required to retrieve large amounts of synaptic weight data from memory. One promising approach to address this is the use of conductance-based devices, such as non-volatile phase-change memory, to develop chips with stationary synaptic weights. However, two key obstacles remain: enhancing the computational capabilities and increasing the energy efficiency of these devices. INFUSED tackles both issues through groundbreaking device innovation. By utilizing the physics of ultra-scaled materials, it pushes energy efficiency closer to its theoretical limits. Moreover, it introduces dual neurally-plausible temporal dynamics, combining fast adaptive responses with slow, gradual conductance changes. This reimagines traditional neural network elements like the perceptron for more energy-efficient AI inference.
INFUSED specifically aims to:
☞ Develop a breakthrough device design method to encode slow weights efficiently by reducing electrical contacts and active volumes to unprecedented scales—below 10 nm², and using 1-nm-thick van der Waals films. These weights are programmable with energy in the tens of femtojoules, offering up to a 100x improvement over current industry devices.
☞ Design a reconfigurable volatile memory to encode fast weights within the slow weights. This innovative method uses field-effect properties of the ultra-scaled volumes. These weights exhibit non-linear temporal dynamics, consuming energy in the picoWatt range, with timescales spanning microseconds to hours, adaptable to AI tasks.
☞ Demonstrate a mixed hardware-software implementation of biologically inspired algorithms leveraging fast and slow dynamics. New neural architectures are developed and benchmarked against mainstream neural networks, as well as against hardware substrates like parallel computing architectures (e.g. GPUs), in complex vision tasks.
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.
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.1.1 - European Research Council (ERC)
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-ERC - HORIZON ERC 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) ERC-2025-STG
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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.
8803 RUESCHLIKON
Schweiz
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.