ERC Synergy Grant – SWIMS Projekt:Transformation von IoT-Sensorsystemen für eine nachhaltige Zukunft
Der Europäische Forschungsrat hat heute bekannt gegeben, dass das Projekt SWIMS (Stochastic Spiking Wireless Multimodal Sensory Systems) mit 13,5 Millionen Euro im Rahmen des Synergy-Programms gefördert wird. SWIMS revolutioniert die Landschaft der intelligenten drahtlosen multimodalen sensorischen Systeme. Durch die Einbeziehung von bio-inspirierten Designprinzipien gestaltet SWIMS die Hardware neu, um eine außergewöhnliche Energieeffizienz zu erreichen, insbesondere bei der Ereigniserkennung und Kommunikation.
Photo by Sylvia Germes
Beteiligtes Bernstein Mitglied: Elisabetta Chicca
Dieses Projekt ist von zentraler Bedeutung für den nachhaltigen Einsatz von Milliarden von Internet of Things (IoT)-Knotenpunkten, die eine intelligente Wirtschaft und gesellschaftliches Wachstum bei minimalen Umweltauswirkungen und minimalem Energieverbrauch fördern.
Die gemeinsame Anstrengung von vier führenden Forschern, UG-Professorin Elisabetta Chicca (CogniGron & Zernike Institute) in Zusammenarbeit mit Profs. Fettweis (TU Dresden), Flandre (UC Louvain) und Ionescu (EPFL) ein innovatives stochastisches, analoges, spiking* neuromorphes End-to-End-Konzept [*Das Konzept der spiking neuronalen Netze ahmt die Funktionsweise von Gehirnen nach, indem es den Speicher (d.h. die Synapse im Gehirn) und die Verarbeitungseinheiten (d.h. die Neuronen in einem Gehirn) in unmittelbarer Nähe integriert] für SWIMS-Knoten entwickelt. Es befasst sich mit den Herausforderungen bei der Erzeugung, Verarbeitung und Kommunikation von Sensorspikesignalen und lässt sich dabei von der Natur inspirieren.
Wichtige Fortschritte bei SWIMS:
Fortschrittliche Sensor-Arrays: Neuartige Spiking-Sensor-Arrays, die infrarote, ultraviolette, akustische und elektromagnetische Erkennungen abdecken.
Effiziente neuronale Netze: Winzige neuronale Spiking-Netzwerke für rauschresistente Signalverarbeitung auf dem Chip.
Spiking-Emitter: Ereignisgesteuerte drahtlose Übertragung durch optimierte Spike-Modulation und -Kodierung.
Biologisch inspirierte Modellierung: Einbeziehung stochastischer Effekte in den Systementwurf mit rekurrenten neuronalen Netzen.
SWIMS leistet Pionierarbeit bei energieeffizienten IoT-Sensorsystemen, die den Energieverbrauch im Vergleich zu bestehenden Lösungen um mehr als das 100-fache reduzieren. Es ist die Zukunft der sensorischen Systemgestaltung, die eine nachhaltige Entwicklung ermöglicht.
Über das SWIMS-Projekt
SWIMS (Smart Wireless Multimodal Sensory Systems) gestaltet sensorische Systeme für das IoT-Zeitalter neu. Es ist ein Schritt in Richtung einer nachhaltigen, intelligenten Wirtschaft und Gesellschaft.
Prof. Chicca hat einen Hintergrund in Physik und Neurowissenschaften. Im SWIMS-Projekt wird sie ihre Wurzeln im theoretischen Verständnis neuronaler Systeme mit ihren technischen Fähigkeiten kombinieren, um eine enge Verbindung zwischen den in SWIMS entwickelten Technologien und den Schlüsselprinzipien der neuronalen Berechnung herzustellen. Ihre Erfahrungen mit von Insekten inspirierten rekurrenten Spiking-Netzwerken bilden eine solide Grundlage für die Entwicklung neuartiger neuronaler Architekturen, die speziell auf die Ziele von SWIMS zugeschnitten sind.
Konsortialführer und Partner
Prof. Gerhard P. Fettweis, TU Dresden (TUD), Deutschland (Koordinator)
Prof. Denis Flandre, UCLouvain (UCL), Belgien
Prof. Adrian M. Ionescu, EPFL, Schweiz
