NWO-subsidie van €9 miljoen voor ontwikkeling volgende generatie hersen-geïnspireerde computersystemen

Nederland zet een belangrijke stap op weg naar energiezuinig computergebruik met een subsidie van € 9 miljoen uit het NWO-Kennis- en Innovatieconvenant (KIC) Langetermijnprogramma, toegekend aan het project ”10X-Factor(y): Towards a Dutch ecosystem for neuromorphic technologies.“ Het project wordt geleid door RUG-onderzoekers van CogniGron, een onderzoekscentrum dat extreem energiezuinige supercomputers ontwikkelt. In totaal zal het project een budget van 30 miljoen euro beheren, voornamelijk afkomstig van bedrijven en particuliere financiers.

10X-Factor(y) zal een nationaal ecosysteem voor neuromorfische technologieën tot stand brengen: een opkomend vakgebied dat nieuwe soorten computersystemen ontwerpt, geïnspireerd door de principes waarop onze hersenen gegevens verwerken. Door toonaangevende onderzoeksinstellingen, bedrijven en universiteiten samen te brengen, wil het initiatief de ontwikkeling versnellen van de volgende generatie computersystemen die vele malen energiezuiniger zijn dan huidige computers en realtime verwerking mogelijk maken.

CogniGron, onderdeel van de Faculty of Science and Engineering van de RUG, leidt het consortium in samenwerking met partners zoals TNO, de Technische Universiteit Eindhoven, de Universiteit Twente, de Technische Universiteit Delft, de Radboud Universiteit en Astron. Daarnaast zijn hightechbedrijven betrokken, zoals Infineon, Innatera, Snap Inc., Synopsys, Batenburg Beenen, Sencure, IMChip, Oxford Instruments en OPT/NET. Samen zullen zij werken aan de volledige innovatieketen, van geavanceerde materialen, apparaten en chipontwerp tot systeemintegratie en toepassingen.

Het doel is om de drempel te verlagen voor het toepassen van neuromorfische technologieën in praktische oplossingen. Daartoe is het programma opgezet rond zeven betrokkenen uit de praktijk die zeven mogelijke toepassingen vertegenwoordigen, variërend van automatisering & robotica, gezondheidsmonitoring & diagnostiek tot veldsensoren. 10X-Factor(y) legt hiermee de basis voor het op de markt brengen van dergelijke nieuwe technologieën. Het is een unieke kans om in een 10-jarig project te werken aan de uitdagingen die voor ons liggen.

“Neuromorfische technologieën zijn al op de markt, waarbij Nederlandse bedrijven toonaangevend zijn in Europa. Om echter door te dringen op de wereldwijde gebruikersmarkt, moeten ze een betrouwbare, betaalbare en eenvoudig te integreren oplossing worden die urgente problemen oplost. 10X-Factor(y) wil die brug slaan”, legt Beatriz Noheda, hoofdonderzoeker van 10X-Factor(y), uit.

Toekomstbestendige computing geïnspireerd door de hersenen

Moderne computing staat voor een cruciale uitdaging op het gebied van duurzaamheid. Kunstmatige intelligentie (AI) drijft de energievraag op tot niveaus die de capaciteit van datacenters nu al beperken en het elektriciteitsnet onder druk zetten. Het belemmert ook het gebruik van AI op plaatsen waar de stroomvoorziening beperkt is, zoals bij gezondheidssensoren of apparaten op afgelegen locaties. In plaats daarvan worden gegevens naar de cloud gestuurd, wat leidt tot ernstige privacyproblemen.

Deze problemen kunnen niet worden aangepakt met stapsgewijze veranderingen, maar vereisen andere computerparadigma's zoals neuromorfisch computergebruik, dat inspiratie put uit de extreme energie-efficiëntie van de hersenen bij informatieverwerking. Deze aanpak bestaat uit het toepassen van een of meer van de principes die door de hersenen worden gebruikt: het gebruik van analoge signalen, de implementatie van asynchrone (op gebeurtenissen gebaseerde) verwerking, communicatie en informatie-codering via spikes en het dichter bij het geheugen brengen van de processor.

Een ecosysteem voor onderzoek, onderwijs en industrie

De KIC richt zich op programma's die maatschappelijke uitdagingen aanpakken waarmee Nederland wordt geconfronteerd. De resultaten moeten bijdragen aan het realiseren van economische kansen en daarom zijn private investeringen cruciaal. Van KIC-LTP-programma's wordt verwacht dat ze leiden tot langdurige en duurzame innovaties.

Nederland bevindt zich in een unieke positie om de revolutie op het gebied van neuromorfisch computergebruik te leiden: Het is een van de weinige landen met expertise die de gehele neuromorfische waardeketen bestrijkt, ondersteund door bestaande initiatieven zoals NL-ECO, Mission 10x en de nieuw gevormde NC-NL-alliantie, evenals nationale onderzoeksprogramma's op het gebied van AI, computing, fotonica en halfgeleiders. Het 10X-Factor(y)-programma bouwt voort op deze basis door versnipperde inspanningen te integreren in een gecoördineerd, door de industrie aangestuurd ecosysteem.

10X-Factor(y) zal een geïntegreerde gemeenschap vormen die het bedrijfsleven verbindt met onderzoek en onderwijs. In de loop van tien jaar zal het prototypes ontwikkelen, nieuwe experts opleiden en toepassingen in de praktijk testen. Met gedeelde infrastructuur, co-designplatforms en kaders voor verantwoorde innovatie zal het programma Nederland op de kaart zetten als wereldleider op het gebied van duurzame, energie-efficiënte neuromorfische computing.

Het College van Bestuur reageert op het nieuws: “Wij zijn erg trots dat de NWO gaat investeren in neuromorfische computing, dat begon met CogniGron in Groningen. Dit instituut is mogelijk gemaakt door een gift van het Ubbo Emmius Fonds. De investering is een belangrijke boost voor onderzoek naar energiezuinige AI, wat hard nodig is voor de maatschappij.”

Over CogniGron

Het Groningen Cognitive Systems and Materials Center (CogniGron) is een toonaangevend multidisciplinair onderzoekscentrum aan de Rijksuniversiteit Groningen voor onderzoek en ontwikkeling op het gebied van neuromorfisch computergebruik. CogniGron is opgericht dankzij een grote schenking van het Ubbo Emmius Fonds.