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

Supercomputer LUMI midden 2021 operationeel

Snel en nauwkeurig meten voor alle taken

Rampenbestrijding eenvoudiger met 3D-kaarten van complexe gebouwen

Snellere R&D dankzij nieuwe Biostrand-software

Colt Technology Services en KevlinX bundelen krachten

Data opslaan op een dun draadje bijna mogelijk

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Artificial Intelligence

IMF Academy Haarlem (NL)

van 4/11/2020 tot 19/11/2020

Internet of Things (IoT)

IMF Academy (centraal Nederland)

van 9/11/2020 tot 11/11/2020

Praktische inleiding tot Fire Safety Engineering

Het ingenieurshuis - Antwerpen

van 9/11/2020 tot 23/03/2021

Bouwmanager - module People Management

Antwerpen

van 10/11/2020 tot 8/12/2020

Business Process Management - klassikaal

IMF Academy Utrecht(NL)

van 11/11/2020 tot 19/11/2020

Logistiek Manager als Logistiek Auditor

IMF Academy (centraal Nederland)

van 13/11/2020 tot 27/11/2020

Keuze van de redactie

(27/10) Vlaanderen investeert 2 miljoen euro in snelle covid-test

(26/10) Slimme verpakkingen voor slimme toepassingen - artikel

(22/10) Ontwikkeling goedkope, printbare sensoren in stroomversnelling

(21/10) Miljoenenproject North-C-Methanol in North Sea Port opgestart

(19/10) Nieuwe filtertechnologie als oplossing voor “forever chemicals”

(19/10) Lutgardis Claes, ingenieur met strepen - topingenieur

>> 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)

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Snellere R&D dankzij nieuwe Biostrand-software

Met het softwarepakket Retrieve & Relate (R&R) van IT-bedrijf BioStrand kunnen onderzoekers een half jaar winnen bij de ontwikkeling van nieuwe producten gebaseerd op genetische data.

Vlaamse biogassector houdt ondanks minder steun stand

Jaarlijks verwerkt de biogassector in Vlaanderen ongeveer 3,2 miljoen ton organische (afval)stromen, afkomstig van de landbouw, voedingsindustrie en waterzuivering.

Disruptieve e-motortechnologie - artikel

Mirmex Motor nv uit Mont-Saint-Guibert bij Louvain-la-Neuve ontwerpt, bouwt en verhandelt kleine elektromotoren, zo groot als een batterij of sigaar, met diameters van 8 tot 60 mm.

Cargill bouwt eerste fabriek voor winning biodiesel

De nieuwe fabriek zal deel uitmaken van de bestaande vestiging in Gent, die zaden perst en ook Bioro biodiesel destilleert. Cargill investeert 127 miljoen euro in dit nieuwe project.

Colt Technology Services en KevlinX bundelen krachten

De eerste locatie die met het Colt IQ Network wordt verbonden is de grootschalige Data Centre Campus van KevlinX in Brussel, waarvan de livegang gepland staat voor eind 2021.

Altair heeft M-Base overgenomen

Altair, de leverancier van software voor productontwerp, high-performance computing (HPC) en data-analyses, neemt M-Base Engineering + Software GmbH over.

Autobouwer ontwikkelt lichte voertuigen dankzij ruimtevaarttechnologie

Jaguar Land Rover neemt deel aan een uniek onderzoek naar de geschiktheid van geavanceerde, lichtgewicht metalen en composieten voor toepassing in toekomstige voertuigen.

Radar is de betere ultrasoon

VEGA heeft haar niveausensoren portfolio aangevuld met een nieuwe serie radarinstrumenten voor standaard meetapplicaties en prijsgevoelige toepassingen.

WEG breidt W60-motorlijn uit

Motorfabrikant WEG heeft zijn assortiment W60-motoren uitgebreid. De driefasige inductiemotoren zijn de meest compacte modulaire motoren op de markt en zijn nu beschikbaar in bouwgrootten 335H/G en 400G/F. De nieuwe afmetingen zijn ideaal voor toepassingen als compressoren, pompen en ventilatoren en zijn ontwikkeld voor de IEC-markt.

Partners