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

Vintecc: Digital Twin As a Service

Slim bugs checken in software

Automatisatietechnologieën voor alle bedrijfsprocessen gebundeld

AI-start-up The Grain haalt Vlaio innovatiesubsidie binnen

Fotonische chips geboost met nieuwe lichtversterker

Portugese Heptasense wint Elia innovatiewedstrijd

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Oppervlaktebehandelingen voor kunststoffen

Kortrijk / Online

van 28/09/2020 tot 26/10/2020

The eye of the machine

B&R Webinar

dinsdag 29 september 2020

Grondmechanica (gevorderden)

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 30/09/2020 tot 8/12/2020

Veilig samenwerken met Cobots

Webinar

donderdag 1 oktober 2020

Houten constructies: ontwikkelingen en rekeninzichten

Live webinar

donderdag 1 oktober 2020

Postgraduaat Corporate Finance

Leuven

van 2/10/2020 tot 6/03/2021

Keuze van de redactie

(24/9) 8 finalisten strijden nog om Vlaamse PhD Cup 2020

(24/9) Caeleste en FAM winnen Leeuw van de Export 2020

(22/9) 10 actiepunten boosten innovatie- en groeipotentieel biotechsector

(21/9) Agoria Solar Team wint Europese Solar Challenge 2020

(17/9) Eye-Robot wint de Belgische James Dyson Award 2020

(15/9) Noors bedrijf investeert 150 miljoen euro in Haven Oostende

>> 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...

Fluvius verbindt grootste Vlaamse industriële windpark

In de haven van Zeebrugge wordt momenteel de laatste hand gelegd aan de bouw van het ‘ICO Windpark’: het grootste on-shore windpark op één industriële site in Vlaanderen.

Eerste protonentherapie in UZ Leuven uitgevoerd

Protontherapie is een innovatieve vorm van radiotherapie die heel gericht een tumor bestraalt en zo het gezonde weefsel rondom minimaal beschadigt. De eerste behandelingen verliepen vlot.

10 actiepunten boosten innovatie- en groeipotentieel biotechsector

Tijdens “Agility, Belgian biotech’s booster” stelde bio.be/essenscia 10 actiepunten voor om de biotechsector in België te verankeren en haar internationale concurrentiekracht te versterken.

Cebeo verwerft Industrial Automation Distributor certificaat

Schneider Electric heeft begin september het Industrial Automation Distributor (IAD) certificaat overhandigd aan Cebeo, gespecialiseerde groothandel in elektrotechnisch materiaal.

Technologie om planten te verbeteren versneld ontwikkeld

Universiteit Utrecht test een nieuwe, snelle manier om nieuwe gewassen te ontwikkelen door een andere inzet van gentech, en tegen een fractie van de kosten van klassieke veredeling.

Agoria Solar Team wint Europese Solar Challenge 2020

De zonnewagen BluePoint reed, dankzij een snelle wagen en een sterke strategie, het hoogste aantal rondjes en kroonde zich zo tot Europees kampioen.

Betere bedrijfsvoering door industriële automatisering

Al jarenlang op zoek naar manieren om uw bedrijfsvoering te verbeteren? Door middel van industriële automatisering zijn grote voordelen te behalen. In dit artikel wordt dit uitgelegd.

Vlaamse Scriptieprijs zoekt sterke STEM-scripties

De Vlaamse Scriptieprijs, Eos en Agoria bekronen ieder jaar de sterkste thesissen van het afgelopen jaar met prijzen tot 2.500 euro. Neem ook deel en schrijf je thesis in voor 4 oktober.

Slimme batterijmodules tot 100 kW bij Schneider Electric

Schneider Electric breidt de Galaxy VS 3-phase Uninterruptible Power Supply (UPS) uit met slimme interne batterijmodules van 10 tot 100 kW. De Galaxy VS met interne batterijen is hiermee de UPS met de hoogste dichtheid. Dit maakt de unit perfect geschikt voor de unieke vereisten van edge computing en kritieke infrastructuren.

Partners