Projektbeschreibung
Photonische Miniatur-„Gehirne“ zur Wiederherstellung der Integrität optischer Netze
Optische Netze, in denen Daten von Photonen statt Elektronen übertragen werden, haben die Informations- und Kommunikationstechnologie revolutioniert und eine Lawine neuer Anwendungen in zahlreichen Bereichen losgetreten. Die Kommunikationskapazität ist exponentiell gewachsen, sieht sich allerdings aufgrund von hardwarebedingten Signalverschlechterungen einem erheblichen Engpass gegenüber. Um diese Einschränkungen zu überwinden, entwickelt das EU-finanzierte Projekt ALPI optische Schaltkreise, die an neuronale Schaltkreise wie in unserem Nervensystem angelehnt sind. Im Gegensatz zu anderen rechnergestützten Ansätzen, die mit einem hohen Energieverbrauch einhergehen, können diese neuartigen, vollständig optischen Netze geschult werden, ihre Arbeit effizient zu verrichten, sodass der Energieverbrauch gesenkt und die Übertragungskapazität gesteigert werden können.
Ziel
ALPI aims at the integration of a photonic neural network within an optical transceiver to increase the transmission capacity
of the optical link. Based on a deep learning approach, the new compact device provides real time compensation of fiber
nonlinearities which degrade optical signals. In fact, the tremendous growth of transmission bandwidth both in optical
networks as well as in data centers is baffled by the optical fiber nonlinear Shannon capacity limit. Nowadays, computational
intensive approaches based on power hungry software are commonly used to mitigate fiber nonlinearities. Here, we propose
to integrate in the optical link the neuromorphic photonic circuits which we are currently developing in the ERC-AdG
BACKUP project. Specifically, the proposed error-correction circuit implements a small all-optical complex-valued neural
network which is able to recover distortion on the optical transmitted data caused by the Kerr nonlinearities in multiwavelength
optical fibers. Network training is realized by means of efficient gradient-free methods using a properly designed
data-preamble.
A new neuromorphic transceiver demonstrator realized in active hybrid Si/InP technology will be designed, developed and
tested on a 100 Gbps 80 km long optical link with multiple-levels symbols. The integrated neural network will mitigate the
nonlinearities either by precompensation/autoencoding at the transmitter TX side or by data correction at the receiver RX
side or by concurrently acting on both the TX and RX sides. This achievement will bear to the second ALPI’s goal: moving
from the demonstrator to the industrialization of the improved transceiver. For this purposes, patents will be filed and a business plan will be developed in partnership with semiconductor, telecom and IT companies where a path to the commercialization will be
individuated. The foreseen market is the big volume market of optical interconnection in large data centers or metro
networks.
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.
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Fasern
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Informationstechnik Telekommunikation Telekommunikationsnetz optisches Netz
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz maschinelles Lernen Deep Learning
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Faseroptik
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz Computational Intelligence
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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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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - 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.
ERC-POC-LS - ERC Proof of Concept Lump Sum Pilot
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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-2020-PoC
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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.
38122 Trento
Italien
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.