Opis projektu
Bardziej „mózgopodobna” architektura sieci neuronowych dzięki wykorzystaniu materiałów topologicznych
Chociaż mózg wygląda jak góra spaghetti, w tej plątaninie kryje się 86 miliardów komórek nerwowych tworzących około 100 bilionów połączeń. Co więcej, te połączenia są wysoce uporządkowane, dzięki czemu poszczególne obszary mózgu specjalizują się w różnych funkcjach. W dotychczasowych fizycznych architekturach sieci neuronowych, będących efektem inżynierii neuromorficznej, osiągnięcie tego rodzaju wzajemnych połączeń stanowiło barierę. Twórcy finansowanego przez UE projektu SCHINES postanowili przełamać tę barierę, umożliwiając grupie światowej klasy naukowców współpracę nad stworzeniem nowego typu architektury charakteryzującej się skalowalnością wzajemnych połączeń. Do tego celu wykorzystane zostaną egzotyczne właściwości materiałów topologicznych.
Cel
Creating a brain-inspired technology through neuromorphic engineering could achieve or even surpass the extraordinary ability of the brain to grasp the world, which operates at an extremely low power consumption yet with the most complex interconnectivity known to mankind. The main goal of SCHINES is to set a clear direction to solve one of the biggest technological challenges that hinders this revolution: in existing physical neural network architectures, the desired interconnectivity can hardly be achieved. We will fabricate and design devices to demonstrate radically improved signal routing using topological metals. The design principle is simple: the environment of chiral electrons, electrons with spin locked to its momentum, can be engineered to create rich electronic lensing effect, analogous yet broader to light in-media propagation. Positive and negative effective indices of refraction for electrons, and lossless signal crossing can be engineered while maintaining, selecting or filtering the intrinsic topological protection of chirality, a degree of freedom that can be used for computation. These design principles are the basis for our device goal with scalable interconnectivity and are highly transferrable: they apply to strained materials, magnetic domains and heterostructures. This ambitious goal is realistic due to the interdisciplinary breadth of the SCHINES consortium: it is built out of established and emerging leaders called to shape the future of the field, joined in a public-private collaboration. They comprise an expertise that bridges the gap between the most abstract quantum field theory calculations with microscopic modelling with sample fabrication and measurement finalizing in device assembly
Dziedzina nauki
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsignal processing
- natural sciencesphysical sciencesquantum physicsquantum field theory
- natural sciencesbiological sciencesneurobiologycomputational neuroscience
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencecomputational intelligence
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
8803 Rueschlikon
Szwajcaria