Neuromorphic Engineering ermöglicht im Vergleich zu elektronischer Hardware, basierend auf Standardkomponenten und Von-Neumann-Architektur, einen enormen Vorteil bezüglich der effizienten Berechnung von Künstlicher Intelligenz (KI)-Modellen und -Algorithmen. Das NeuSPIN-Projekt verfolgt das ambitionierte Ziel, KI-Algorithmen, welche traditionell in der Cloud ausgeführt werden, auf komplexe on-chip biologisch-inspirierte KI-Hardware zu transferieren, um hohe Berechnungsgenauigkeit und extrem geringen Leistungsverbrauch zu erzielen. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung und der Einsatz von interdisziplinärer Hard- und Software um energiesparende KI-Lösungen für zukünftige Anwendungen zu ermöglichen. Es besteht aus einer Kombination von neuartigen Varianten von Non-Volatile-Memory-Spintronic (NVM)-Technologien, mit spezifisch entwickelten Neuronen- und Synapsen-Designs zur Implementierung der (Compute-In-Memory) CIM-Neuronale-Netze Architektur. Obwohl NVM-Technologien wegen ihrer effizienten Implementierung vielversprechende Ansätze für CIM-basierte Rechensysteme sind, ist die Umsetzung von modernen adaptierten KI-Algorithmen eine technische Herausforderung, da sie mit nicht-idealen Eigenschaften behaftet sind, im Speziellen Variabilität und Stochastizität. Neu entwickelte Trainingsansätze, wie zum Beispiel Bayesian-basierte Modelle des Maschinellen Lernens, welche mit Hinblick auf durch die Technologie verursachten Defekte und neuromorphe Schaltungsentwürfe adaptiert werden, werden in NVM-basierter Hardware entwickelt und eingesetzt. Wir werden ein komplettes Simulationsmodell für eine spintronic-basierte neuromorphe Inferenzmaschine entwickeln, das an einem realen Anwendungsfall validiert werden soll.
NeuSPIN: Entwurf eines zuverlässigen neuromorphen Edge-Systems basierend auf Spintronik für Green AI
            
                
                    Laufzeit:
                    01.10.2021
                    
                        - 30.09.2024
                    
                
            
            
                
                    Förderkennzeichen: 01IS21090
                
            
            
            
        
			
				
						
								
									Koordinator: Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Technische Informatik (ITEC)
								
						
				
    
    
                        
    
	
	
	
			
					
            
            
            
            
            
                
                    Quelle:
                    Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
                
            
            
				
					Redaktion:
					
					
              
                DLR Projektträger
              
						
				
            
			
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