Descrizione del progetto
Far sì che le macchine pensino come il cervello
Attualmente l’intelligenza artificiale (IA) si basa su hardware deterministico ottimizzato per garantire precisione, ma mostra delle lacune in ambienti veloci e incerti. In quest’ottica, il progetto PICNIC, finanziato dal CER, trae ispirazione dal principio di riduzione al minimo dell’energia libera della neuroscienza per cambiare questa situazione. Combinando l’elaborazione analogica fotonica con circuiti integrati ibridi, il progetto sfrutta la casualità della luce per consentire un’elaborazione probabilistica ultraveloce. Utilizzando sorgenti luminose caotiche e modulatori innovativi, PICNIC raggiungerà velocità di campionamento superiori a 300 tera-operazioni al secondo. La svolta sta nel fondere processori probabilistici e deterministici per costruire reti neurali profonde in grado di fare inferenze bayesiane in tempo reale. Facendo in modo che le macchine pensino in modo più simile al cervello umano, PICNIC mira a rivoluzionare l’intelligenza artificiale per compiti critici per la sicurezza come la navigazione autonoma.
Obiettivo
The neuroscience principle of free energy minimization (FEM) suggests that living organisms create internal models of their environment in order to minimize surprise and manage uncertainty. This is strikingly different from artificial neural networks (ANNs), which prioritize maximizing accuracy. Although ANNs excel in applications such as natural language processing and weather forecasting, they struggle with real-time, safety-critical tasks like autonomous navigation due to their reliance on deterministic hardware in the von Neumann architecture which is poorly suited for distribution estimation and parameter extraction in probabilistic models.
Photonic analog computing enables a paradigm shift for probabilistic processing by exploiting inherent physical stochasticity via direct encoding of information in physical quantities and by permitting ultralow latency and high throughput. Here, I will leverage hybrid photonic integrated circuits to harness physical random number generation (RNG) for probabilistic computing. I will develop chaotic light sources based on Erbium-doped waveguide amplifiers as physical sources of entropy for RNG at telecom wavelengths. Using time-wavelength interleaving of amplitude-bandwidth encoded probabilistic weights and broadband ultrafast waveguide-integrated modulators for vector encoding, I will achieve probabilistic sampling at rates beyond 300 Tera-operations per second. For deterministic convolution processing, I will realize ultra-high throughput programmable photonic crossbar arrays using silicon photonic circuits. By hybrid integration via 2D-3D nanoprinting, I will link different computing platforms into advanced systems. Combining deterministic and probabilistic photonic processors, I will realize disruptive compute architectures for mixed-mode probabilistic-deterministic deep neural networks, achieving Tera-scale probabilistic compute performance, and enabling real-time Bayesian object recognition beyond 100 frames per second.
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.
- scienze naturali scienze biologiche neurobiologia
- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica metalloidi
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
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-ERC - HORIZON ERC Grants
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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) ERC-2024-ADG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
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.
69117 Heidelberg
Germania
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.