Ongeordend ’brein-geïnspireerd netwerk’ herkent ordelijke patronen

Onderzoek & Wetenschap 20/01/2020 8:39:04

De Universiteit Twente heeft een nieuw netwerk ontwikkeld van silicium, dat materiaaleigenschappen gebruikt om tot oplossingen te komen. De auto-industrie toont al interesse.

Lees hieronder verder   
Verwant

Dewi Van De Vyver is ICT Woman of the Year 2020

Wereldprimeur: eerste draadloze 80GHz IIoT-niveauradarsensor

Cryo-chip brengt grootschalige quantumcomputers dichterbij

Mastercourse: het formuleren van een data science-taak

Natuurkundigen koelen mengsel van atomen en ionen tot quantumregime

1 op de 5 Vlaamse bedrijven niet bezig met cybersecurity

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Workshop Industrial Security

Kortrijk, Wondelgem, Berchem en Diepenbeek

van 25/02/2020 tot 5/03/2020

Elektrisch voertuig: mobiele batterij of extra belasting net?

UGent Campus Kortrijk

dinsdag 25 februari 2020

Verbreed uw basiskennis over stoom

Spirax Sarco Gent en Westerlo

dinsdag 3 maart 2020

Tips & Tricks voor veilige werking stoominstallatie

Spirax Sarco Gent en Brasschaat

woensdag 4 maart 2020

100.000 ingrijpende energetische renovaties per jaar realiseren

(studiedag) Sint-Niklaas

donderdag 5 maart 2020

Haal het meeste uit uw ketelhuis

Spirax Sarco Gent en Westerlo

donderdag 5 maart 2020

Keuze van de redactie

(19/2) Start-ups scoren beter op gebied van jobcreatie en investeringen

(19/2) Vier nieuwe Vlaamse Fabrieken van de Toekomst bekroond

(18/2) Aquafin gaat energie leveren uit afvalwater

(17/2) ITMA 2019: Geen schering en inslag - artikel

(12/2) DEME Offshore en Herrenknecht bouwen samen onderzeese boor

(12/2) Winnaars Foreign Investment Trophy 2020 bekend gemaakt

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Ons brein is zeer goed in het, in één oogopslag, herkennen van bijvoorbeeld beelden of patronen. Artifical Intelligence doet dat soms al net zo goed of beter, maar verbruikt hiervoor veel meer energie dan het brein, dat het met 20 Watt doet.

De halfgeleiderindustrie laat zich daarom inspireren door het brein, bijvoorbeeld door neuronen na te bootsen in elektronica of in software. Maar voor het nabootsen van één enkel neuron – ons brein heeft daarvan tientallen miljarden - zijn honderden of duizenden transistoren nodig. Tegenover dat grote oppervlak staat de voortschrijdende miniaturisatie, maar ook die loopt tegen fysische grenzen aan.

Het ‘disordered dopant network’, dat nu wordt gepresenteerd, is een heel andere benadering. Het maakt geen gebruikt van vooraf ontworpen neuronen, maar gebruikt materiaaleigenschappen om tot een oplossing te komen.

Doping ofwel doteren is hier het sleutelwoord. Dit is het opzettelijk aanbrengen van onzuiverheden in de kristalstructuur van silicium, om een goedwerkende transistor te maken. Hiervoor wordt vaak het materiaal boor gebruikt. De hoeveelheid boor moet groot genoeg zijn om de transistor goed te laten werken.

Bij kleinere hoeveelheden gaan verschijnselen optreden die een chip-ontwerper het liefst vermijdt. Van uitgerekend die verschijnselen maakt het nieuwe netwerk gebruik. Het aantal boor-atomen is zo klein dat elektronen van het ene booratoom naar het andere ‘hoppen’. Dit heeft overeenkomsten met de manier waarop in ons brein neuronen met elkaar verbinding zoeken om een taak uit te voeren.

In het Twentse experiment wordt het netwerk ‘gevoed’ met 16 verschillende patronen. Zonder dat je vooraf weet wat het netwerk gaat doen, levert het voor elk van de 16 een signaal. Met deze 16 basispatronen kun je vervolgens bijvoorbeeld een collectie handgeschreven karakters herkennen met grote nauwkeurigheid.

De eerste versie van het netwerk is 300 nanometer in doorsnee en bevat circa 100 booratomen. Het verbruik is ongeveer een microWatt. Het is de eerste bouwsteen van een groter netwerk, voorzien de onderzoekers.

‘Brein-geïnspireerd’ betekent ook dat het systeem niet, zoals de klassiek opgebouwde computer, voortdurend data heen-en-weer transporteert tussen processor en geheugen. Ook ons brein kent dit onderscheid niet. Het netwerk is daardoor inzetbaar in krachtige lokale toepassingen. Een autonoom rijdende auto, bijvoorbeeld, neemt veel beslissingen op basis van waarneming en herkenning.

Daarvoor moet de auto een heel krachtige computer aan boord hebben of breedbandig communiceren met een computersysteem op afstand. Het nieuwe netwerk kan helpen om de herkenning ‘lokaal’ te houden en niet in de ‘cloud’. De auto-industrie heeft daarom al belangstelling getoond voor de nieuwe benadering. << (Lydia Heida) (foto: TU/e - UTwente)

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Start-ups scoren beter op gebied van jobcreatie en investeringen

Uit een bevraging van Start it @KBC blijkt dat de werkgelegenheid, de verkoop en de investeringen bij start-ups sterk in de lift zitten. Gemiddeld scoren ze beter dan KMO's.

Vier nieuwe Vlaamse Fabrieken van de Toekomst bekroond

Audi Brussels, Kautex Textron Benelux, Total en Vandemoortele zijn de nieuwe Fabrieken van de Toekomst, maakbedrijven die dankzij strategische transformaties de grootste doorbraak boekten.

Belgian Offshore Days 2020 focust op geavanceerd data-gebruik

De Belgian Offshore Days 2020 conferentie in Oostende zal dit jaar in het teken staan van geavanceerd gebruik van ‘data’ doorheen de levenscyclus van offshore wind parken.

Omschakeling van aardolie naar hout in chemische industrie haalbaar?

Een interdisciplinair team van onder andere bio-ingenieurs en economen van de KU Leuven heeft in kaart gebracht hoe hout aardolie kan vervangen in de chemische industrie.

Fluvius realiseert technisch hoogstandje bij Katoen Natie

Fluvius heeft eind 2019 twee windturbines gekoppeld aan de elektriciteitscabine van de logistieke site. Gecombineerd met zonnepanelen gebruikt Katoen Natie nu voor 70% aan duurzame energie.

Chemische bouwsteen uit hernieuwbare grondstof ontwikkeld

De universiteiten van Antwerpen, Gent en Leuven zijn er in geslaagd om op een duurzamere manier catechol te maken, vertrekkende van een hernieuwbare grondstof.

Antwerp Space versnelt communicatie met ISS

Een onlangs gelanceerde Antares-raket vervoerde niet enkel benodigdheden voor de bemanning, maar ook een geavanceerde ARGO-modem van het Belgische Antwerp Space.

Vlaamse kennisinstellingen ontwikkelen staprobot voor kinderen

Het project MOTION wil kinderen met een neurologische aandoening helpen met een gepersonaliseerd en meegroeiend exoskelet: een combinatie van 3D-techniek, lichte materialen en slim textiel.

speedigus service: slijtvaste maatwerk-onderdelen

Om altijd snel de juiste glijlageroplossingen te kunnen leveren en te installeren, heeft igus meer dan 12.000 verschillende iglidur glijlagertypen gemaakt van tribo-polymeren in voorraad. Daarnaast produceert igus maatwerkcomponenten. Dit wordt bepaald door de motion plastics specialist op basis van de benodigde aantallen.

Partners