FOR 2093:  Memristive Bauelemente für neuronale Systeme

• Fachliche Zuordnung: Informatik, System- und Elektrotechnik ; Materialwissenschaft und Werkstofftechnik ; Medizin ; Sozial- und Verhaltenswissenschaften
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2023
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239767484

Die bemerkenswert leistungsfähige Kopplung des biologischen Nervensystems mit der Umwelt sind das Ergebnis einer Millionen Jahre Evolution, die durch den Darwinismus erklärt wird. Die Erforschung der gesamten Signalkette, beginnend mit der sensorischen Signalumsetzung über Neuronenensembles zur Entscheidungsfindung bis zur Reaktion über Motorneuronen und Muskeln stellt in den Neurowissenschaften eine große Herausforderung dar. Die wahren Vorzüge der biologischen Informationsverarbeitung in Bezug auf kognitive Fähigkeiten oder Mustererkennung zusammen mit der extremen Energieeffizienz sind für technische Systeme bisher unerreichbar. Mit Hilfe von memristiven Bauelementen, als Pendant zu biologischen Synapsen, werden wir neue neuromorphe Schaltungen kreieren und dabei die faszinierenden topologischen Strukturen und dynamischen Synchronisationsmechanismen im Nervensystem als Vorbild einbeziehen. Unsere grundlegenden Ziele sind autonome und energieeffiziente kognitive elektronische Systeme um einen Paradigmenwechsel in der Informationstechnologie anzustoßen. Dadurch sollen verbesserte Systemleistungen in den Bereichen der visuellen Mustererkennung, der Echtzeit Audio-Signalverarbeitung, autonomen Robotern, Internet der Dinge und green IT ermöglicht werden.Die FOR 2093 betreibt Spitzenforschung an memristiven Bauelemente in neuromorphen Schaltkreisen mit einem interdiziplinär aufgestellten Team von Wissenschaftlern aus Elektrotechnik, Physik, Materialwissenschaften, Neurobiologie und biologische Psychologie.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Elektronische Charakterisierung memristiver Bauelemente in basalen lernfähigen Schaltungen (Antragsteller Kohlstedt, Hermann )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Kohlstedt, Hermann )
• Memristive Tunnelkontakte und CMOS Integration (Antragsteller Kohlstedt, Hermann ;  Wenger, Christian ;  Ziegler, Martin )
• Memristive und memsensorische Bauteile für Filament-freie niedrig verknüpfte CNT Netzwerke (Antragsteller Adelung, Rainer ;  Faupel, Franz )
• Modellierung und Simulation memristiver Bauelemente und Systeme (Antragsteller Mussenbrock, Thomas ;  Ochs, Karlheinz )
• Modellierung und Simulation memristiver Bauelemente und Systeme (Antragsteller Mussenbrock, Thomas )
• Modellierung von memristivem Lernverhalten und mnemonic similarity tasks (MST) (Antragsteller Bartsch, Thorsten ;  Kaernbach, Christian ;  Ziegler, Martin )
• Neuronale Schaltungen (Antragsteller Krautschneider, Wolfgang )
• Strukturelle und chemische Nanoanalyse an memristiven Bauelementen (Antragsteller Kienle, Lorenz )
• Synchronisation in memristiv pulse-gekoppelten Oszillatornetzwerken – Experimente (Antragsteller Kohlstedt, Hermann ;  Ziegler, Martin )
• Synchronisation memristiv gekoppelter Oszillatornetzwerke – Theorie und Emulation (Antragsteller Meurer, Thomas ;  Ochs, Karlheinz ;  Schaum, Alexander )

• Sprecher: Professor Dr. Hermann Kohlstedt