Bienen brauchen viel weniger Energie für die Verarbeitung ihrer Umweltreize als digitale Systeme. Grafik: Filippo Gander via TUD
Dresdner Elektronikforscher nehmen sich Puls-Signalverarbeitung der Natur zum Vorbild
Dresden, 26. Oktober 2023. Die Effizienz von Bienen wollen sich Elektronik-Forscher aus Sachsen, Belgien, der Schweiz und der Niederlande bei der Entwicklung neuer Energiespar-Computerchips zu eigen machen: Im Projekt „Stochastic Spiking Wireless Multimodal Sensory Systems“ (Swims) arbeiten sie an Schaltkreisen, die „Sinneseindrücke“ ähnlich wie natürliche Neuronennetze als Pulse verarbeiten statt als lineare digitale Systeme. Dafür bekommen sie nun vom Europäischen Forschungsrat 13,5 Millionen Euro. Dies geht aus einer Mitteilung der Technischen Universität Dresden (TUD) hervor, die an dem Projekt beteiligt ist.
Prof. Gerhard P. Fettweis. Foto: Andreas Traßl für die TU Dresden
Einer Million Neuronen reichen der Biene
„Eine Biene hat eine kleine neuronale Infrastruktur von nur zirka einer Millionen Neuronen“, erklärt der Dresdner Mobilfunk- und Elektronikexperte Prof. Gerhard Fettweis. „Sie kann aber bei minimalem Energieeinsatz beispielsweise orten, hören, sehen, gesteuert fliegen sowie kommunizieren.“ Möglich macht dies das sogenannte „Spiking“ – ein nichtlinearer Signalverarbeitungs-Prozess, den die Natur in Millionen Jahren der Evolution optimiert hat. Statt wechselnde Signalpegel auf- und abzubauen, ist das Nervennetz nur aktiv, wenn gerade ein Impuls zu verarbeiten ist.
Wissenschaftler aus Dresden, Groningen, Louvain und Lausanne kooperieren, Forschungsrat gewährt ERC-Synergiestipendium“
„Das Projektteam untersucht in den kommenden sechs Jahren, wie man, abgeleitet aus der Biologie, das komplexe nichtlineare Optimierungsproblem systematisch löst und auf elektronische Schaltungen anwenden kann“, informierte die Dresdner Uni. Dafür hat der ERC ein Synergiestipendium bewilligt. Neben TUD-Professor Fettweis sind an „Swims“ auch Prof. Elisabetta Chicca von der niederländischen „University of Groningen“, Prof. Denis Flandre von der flandrischen „Université catholique de Louvain“ sowie Prof. Adrian M. Ionescu von der Schweizer „École Polytechnique Fédérale de Lausanne“ (EPFL) mit ihren Teams beteiligt.
Quelle: TUD
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