expECT

Kontext und Motivation

Es gibt eine Vielzahl von Optimierungs- und Planungsproblemen (z. B. in der Transportlogistik), die heute noch nicht optimal bzw. nur sehr schwer und unter hohem zeitlichem Aufwand gelöst werden können. Im Projekt expECT werden neue, noch in der Entwicklung befindliche Technologien experimentell untersucht, um deren Potenzial in Hinblick auf diese Problemstellungen für unsere Unternehmenspartner zu bewerten. In dieser Hinsicht ergänzt es das strategische Projekt strECT, das sich auf konzeptionelle und mathematische Aspekte der Lösung von Optimierungsproblemen mit Hilfe von Quantencomputern (QC) und neuromorphen Computern (NC) konzentriert.

Der Fokus des Projekts expECT liegt speziell auf Experimenten und Implementierungen von entsprechenden Anwendungen, die die genannten Technologien nutzen. Im Kontext von QC erfordert dies völlig neue Entwurfswerkzeuge und -methoden, da Probleme nicht mehr in Form von deterministischen Repräsentationen dargestellt werden sollen, sondern zusätzlich probabilistische Mittel sowie quantenmechanische Effekte wie Superposition und Verschränkung nutzen.

Im Kontext von NC, insbesondere im Kontext von Spiking-Graph-Algorithmen und deren Realisierung durch Spiking-Neuronal-Architekturen (SNA), ist es wichtig, dass die vorgestellten High-Level-Algorithmen von präzisen Spike-Timings und -Verzögerungen abhängen. Daher hängt die Qualität des Ansatzes von hardwarespezifischen Faktoren wie Jitter oder thermischem Rauschen ab.

Erwartete Ergebnisse

• Einblicke in das Potenzial neuer Technologien für ausgewählte praxisrelevante Probleme
• Repository von Anwendungen sowie entsprechende Darstellungen für QC und NC
• Evaluierung bestehender und zukünftiger Entwurfswerkzeuge für QC
• Neues Konzept einer Prüfsumme für Neuromorphic Computing
• Quasi-Isometrie-basierter neuromorpher Demonstrator für Mustererkennungsaufgaben für ausgewählte biomedizinische Signale wie EKG, einschließlich energieeffizienzbezogener Benchmark-Analyse
• Sammlung von Best-Practice-Beispielen und instruktiven Beispielen für den Ansatz der Optimierung durch Umwandlung zu Zwecken des Technologietransfers für eine frühzeitige Übernahme der Technologie
• Top Publikationen (Biological Cybernetics, IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, IEEE Micro)

Fördergeber

Das Projekt wird im Rahmen von COMET – Competence Centers for Excellent Technologies durch BMK, BMAW, Land Oberösterreich und den wissenschaftlichen Partnern des SCCH gefördert. Das Programm COMET wird durch die FFG abgewickelt.