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PID2020-116181RB-C33

Financiado

RENDIMIENTO DE NANO-DISPOSITIVOS DE ESTADO SOLIDO PARA COMPUTACION NEUROMORFICA

ACTUALMENTE LA MAYORIA DE LOS SISTEMAS DE PROCESADO DE DATOS UTILIZAN REDES NEURONALES ARTIFICIALES (ALGORITMOS INSPIRADOS EN EL CEREBRO HUMANO). DESAFORTUNADAMENTE, ESTOS SISTEMAS CONSUMEN GRANDES CANTIDADES DE ENERGIA, LO QUE SU... ver más

01/01/2020

UCM

79K€

Presupuesto del proyecto: 79K€

Líder del proyecto

Universidad Complutense de Madrid No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3279

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2020-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Líder del proyecto

Universidad Complutense de Madrid No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3279

Presupuesto del proyecto 79K€

Descripción del proyecto ACTUALMENTE LA MAYORIA DE LOS SISTEMAS DE PROCESADO DE DATOS UTILIZAN REDES NEURONALES ARTIFICIALES (ALGORITMOS INSPIRADOS EN EL CEREBRO HUMANO). DESAFORTUNADAMENTE, ESTOS SISTEMAS CONSUMEN GRANDES CANTIDADES DE ENERGIA, LO QUE SUPONE UN PROBLEMA ENORME. LA TENDENCIA ACTUAL PARA DESARROLLAR DISPOSITIVOS INTELIGENTES QUE CONSUMAN POCA ENERGIA CONSISTE EN IMPLEMENTAR EN HARDWARE ARQUITECTURAS BIO-INSPIRADAS DONDE LA MEMORIA Y EL PROCESADO ESTEN ENTRELAZADOS. PARA ELLO NECESITAMOS DESARROLLAR NUEVOS NANO-DISPOSITIVOS CAPACES DE IMITAR LAS PROPIEDADES BASICAS DE LAS NEURONAS Y LA SINAPSIS.PARA LOGRAR ESTE OBJETIVO, LAS TECNOLOGIAS MAS PROMETEDORAS SON AQUELLAS QUE APROVECHAN FENOMENOS FISICOS Y PROPIEDADES INTRINSECAS DE MATERIALES PARA PROCESAR Y ALMACENAR INFORMACION, ESPECIALMENTE SI LA MISMA TECNOLOGIA PUEDE IMITAR PROPIEDADES TANTO DE SINAPSIS COMO DE NEURONAS.UNA DE LAS TECNOLOGIAS QUE ESTA ATRAYENDO MAYOR ATENCION SON LOS OXIDOS CORRELACIONADOS, EN LOS QUE SE HAN OBSERVADO DIFERENTES TIPOS DE RESISTIVE SWITCHING (CAMBIOS EN EL ESTADO DE RESISTENCIA BAJO LA APLICACION DE UN CAMPO ELECTRICO), INCLUYENDO RESISTIVE SWITCHING NO-VOLATIL ANALOGICO Y CONTROLABLE, SIMILAR AL COMPORTAMIENTO SINAPTICO Y RESISTIVE SWITCHING VOLATIL, CON POTENCIAL PARA IMPLEMENTAR COMPORTAMIENTO TIPO NEURONA. AUNQUE SE HAN PROPUESTOS VARIOS SISTEMAS PARA IMITAR EL COMPORTAMIENTO SINAPTICO (MEMRISTORES), HAY MUY POCOS DISPOSITIVOS CON CARACTERISTICAS CERCANAS A LAS DE LAS NEURONAS BIOLOGICAS. DE HECHO, SOLO UNO DE ELLOS PUEDE VERSE COMO UN ELEMENTO ACTIVO QUE GENERA UNA SEÑAL DE SALIDA, PERO UTILIZA UN MECANISMO DE ACTIVACION NEURONAL QUE PRESENTA PROBLEMAS DE ESCALABILIDAD. POR LO TANTO, DESARROLLAR NANO-DISPOSITIVOS QUE IMPLEMENTEN FUNCIONALIDADES TIPO NEURONA (NEURISTORES) ES UN OBJETIVO PRINCIPAL EN EL CAMPO.PERNANOBRAIN PROPONE INSPIRARSE EN LA BIOLOGIA PARA DESARROLLAR LA PRIMERA NEURONA ARTIFICIAL BASADA EN UNA TRANSICION METAL-AISLANTE VOLATIL INDUCIDA POR GATING IONICO (EFECTO CAMPO), IMPLEMENTANDO LAS CARACTERISTICAS BASICAS DEL MODELO DE NEURONA MAS ACEPTADO (MODELO LEAKY INTEGRATE AND FIRE).EN EL CEREBRO, LOS ESTIMULOS NEURONALES PROVOCAN EL MOVIMIENTO DE IONES DE SODIO Y POTASIO QUE MODIFICAN LA DISTRIBUCION DE CARGA ELECTRICA Y EL VOLTAJE EN LA MEMBRANA NEURONAL (LLAMADO POTENCIAL DE ACCION). CUANDO EL VOLTAJE EN LA MEMBRANA ALCANZA UN CIERTO UMBRAL, LA NEURONA EMITE UN PULSO ELECTRICO. PERNANOBRAIN PRETENDE UTILIZAR UN CONDUCTOR IONICO PARA IMITAR LOS CANALES DE SODIO Y POTASIO EN EL CEREBRO Y REALIZAR EXPERIMENTOS DE EFECTO DE CAMPO EN TIEMPO REAL PARA PROVOCAR ACUMULACION DE CARGA MOMENTANEA EN LA SUPERFICIE DEL OXIDO (DESEMPEÑANDO EL PAPEL DEL POTENCIAL DE ACCION Y LA MEMBRANA NEURONAL, RESPECTIVAMENTE). SE PRETENDE INDUCIR UNA TRANSICION AISLANTE-METAL VOLATIL EN EL OXIDO, QUE SE TRADUZCA EN EL PASO MOMENTANEO DE CORRIENTE, IMITANDO EL PULSO ELECTRICO EMITIDO POR UNA NEURONA.PERNANOBRAIN TAMBIEN CARACTERIZARA NEURISTORES ESPINTRONICOS E INVESTIGARA EL DESARROLLO DE NUEVOS MEMRISTORES (MEMORIAS NO VOLATILES CONTROLABLES) CON PLASTICIDAD SINAPTICA APROVECHANDO LAS PROPIEDADES Y LOS FENOMENOS FISICOS EMERGENTES DE LOS OXIDOS CORRELACIONADOS. PERNANOBRAIN CONTARA CON EL APOYO DE LAS TECNICAS DE CARACTERIZACION AVANZADAS Y IN OPERANDO DE LOS PARTNERS DEL CONSORCIO PARA PROFUNDIZAR EN LA COMPRENSION DE LAS PROPIEDADES Y MECANISMOS QUE JUEGAN UN PAPEL IMPORTANTE DENTRO DE ESTOS DISPOSITIVOS. OMPUTACION NEUROMORFICA\LEAKY INTEGRATE AND FIRE\NEURISTORS\MEMRISTORES\GATING IONICO\EFECTO CAMPO\TRANSICION RESISTIVA VOLATIL\TRANSICION METAL- AISLANTE\DISPOSITIVOS ELECTRONICOS\OXIDOS CORRELACIONADOS

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