Unite!, l’aliança d’universitats europees de la qual forma part la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), treballarà en una proposta innovadora en l’àrea de l’aprenentatge automàtic (Intel·ligència Artificial - IA) a partir d’un enfocament neuromòrfic, inspirat en les xarxes neuronals del cervell humà. El projecte està liderat pel professor Jordi Madrenas, i hi participen els professors Juan Manuel Moreno i Jordi Cosp-Vilella, tots tres investigadors del grup de recerca Sensors Intel·ligents i Sistemes Integrats, i l’investigador Bernardo Vallejo. També hi participen els professors Diogo Caetano, de l’Instituto Superior Técnico (IST/INESC MN) de Lisboa, Portugal, i Pawel Herman, del KTH Royal Institute of Technology, Suècia.

El propòsit del projecte, que ha rebut finançament de l’aliança a través del Unite! Seed Fund, i que s’allargarà fins al desembre de 2024, és la implementació d’una IA neuromòrfica (tipus cervell) de propera generació que superi les limitacions convencionals de l’aprenentatge i l’escalabilitat de la IA. L’equip coordinarà el coneixement dels grups de recerca de les tres universitats per avançar en tres línies: Dispositiu, Neurona i Sistema. Els socis del projecte són experts en cada un d’aquests àmbits. La recerca inicial implica la combinació de dispositius memristor (resistències amb memòria) per a xarxes a gran escala, hardware configurable de neurones de tipus spiking i models cerebrals d’alt nivell.

El projecte s'alinea amb el Pacte Verd Europeu, en investigar sobre tecnologies de baix consum per a la perifèria (edge computing). La col·laboració entre els socis, amb perfils complementaris, permetrà dur a terme una recerca innovadora i complementària als projectes actuals dels socis. En aquest sentit, Jordi Madrenas explica que "comprendre millor el funcionament dels sistemes neuronals biològics ajunto amb un maquinari eficient permetrà aplicacions en els àmbits de l'enginyeria i la salut, com la robòtica intel·ligent de baix consum, pròtesis neurals compactes i ajudes per a malalties neuronals".

Els responsables preveuen, una vegada obtinguts els primers resultats, preparar una proposta de projecte més ambiciosa a la convocatòria 2024 del programa Pathfinder del EIC (European Innovation Council), que dona suport a projectes d’avantguarda d’alt risc que explorin, com aquest de Unite!, noves àrees i deep-tech amb l’objectiu d’esdevenir potencials tecnologies del futur. Està previst en aquesta fase involucrar altres centres de recerca i empreses en neurociència cognitiva. Amb l’objectiu d’intensificar aquesta línia de recerca, el grup ha previst potenciar els estudis de Doctorat i les tesis amb aquest enfocament, promovent temes atractius entre els possibles candidats/tes a Doctorat.

Estrenyent la col·laboració des de Unite!
El marc del projecte se centra en la computació neuromòrfica, similar a la del cervell, un camp altament interdisciplinari de gran rellevància per a la IA. Els tres socis de Unite! col·laboren des de fa diversos anys. La UPC aporta al projecte el lideratge i l’experiència en implementació de sistemes neuromòrfics de baix consum d'energia en temps real. En aquest sentit, el grup, liderat per Jordi Madrenas, ha desenvolupat una arquitectura adequada per executar, en temps real, el comportament de xarxes neuronals spiking (SNNs), incloent-hi múltiples models i plasticitat.

Per la seva part, els investigadors de l’IST (Portugal) que són experts en R+D d'avantguarda en micro i nanotecnologies desenvoluparan la tecnologia memristor i l'electrònica per a interfícies amb sistemes basats en FPGA utilitzats per a SNNs. L’equip del KTH (Suècia) se centra en la modelització computacional de fenòmens cerebrals cognitius i perceptius, desenvolupant xarxes neuronals cerebrals per al reconeixement holístic de patrons.

Notícia relacionada

• La UPC lidera cinc projectes amb finançament del fons llavor Unite! Seed Fund