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Das Gehirn als Vorbild für die Computertechnologie von übermorgen

Jülich, 8. Januar 2020 – Mit neuro-inspirierten Computertechnologien neue Wertschöpfung im Rheinischen Revier schaffen will das Forschungszentrum Jülich gemeinsam mit der RWTH Aachen. Jülicher Forschende arbeiten bereits heute mit Wissensschaffenden der RWTH an neuartigen Materialien und Bauelementen für diese Technologien. Im Beisein von Nordrhein-Westfalens Wissenschaftsministerin Isabel Pfeiffer-Poensgen überreichte Thomas Rachel MdB, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), heute die Förderurkunden für das Projekt "Neuro-inspirierte Technologien der Künstlichen Intelligenz für die Elektronik der Zukunft (NEUROTEC)" an Prof. Wolfgang Marquardt, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrum Jülich, Prof. Rainer Waser, Direktor des federführenden Peter Grünberg Instituts für Elektronische Materialien sowie Thomas Trännapp, Ständiger Vertreter des Kanzlers der RWTH Aachen. Die Bundesregierung fördert das von Rainer Waser geleitete Forschungsvorhaben mit über 13 Millionen Euro im Rahmen des Sofortprogramms für den Strukturwandel. Es ist das dritte Projekt, mit dem das Forschungszentrum Jülich gemeinsam mit Partnern aus der Region zu einem gelingenden Strukturwandel beitragen will.

Mit dem Projekt werden die wissenschaftlichen Kompetenzen des Forschungszentrums Jülich und der RWTH Aachen auf dem Gebiet neuro-inspirierter Technologien der künstlichen Intelligenz (KI) gebündelt und maßgeblich gestärkt. Das Projekt wird bis Mitte November 2021 im Rahmen des Sofortprogramms für den Strukturwandel von der Bundesregierung gefördert.
Forschungsstaatssekretär Thomas Rachel betonte bei der Auftaktveranstaltung die Bedeutung für die Zukunftsfähigkeit der Region: "Für einen erfolgreichen Strukturwandel setzen wir auf Innovationen aus der Forschung heraus. Darum investieren wir im Projekt NEUROTEC in Zukunftsthemen. Es geht darum, exzellente Grundlagenforschung in neuartige Hardware zu gießen und konkrete Anwendungen der Künstlichen Intelligenz zu ermöglichen. Regionale Unternehmen erhalten dabei frühzeitig Einblick in künftige Hochtechnologie. Das ist eine gute Perspektive für die Menschen und unsere Wirtschaft im Rheinischen Revier und darüber hinaus – denn die fortschreitende Digitalisierung verändert unser Leben rasant und stellt uns alle vor enorme Herausforderungen."

NeurotecMit über 13 Millionen Euro wird NEUROTEC aus dem Strukturwandel-Sofortprogramm des Bundes und der Länder gefördert.
Copyright: Forschungszentrum Jülich / Ralf-Uwe Limbach

Ministerin Pfeiffer-Poensgen betonte die wichtige Rolle des Forschungszentrums für den Erfolg des Strukturwandels und skizzierte die Bedeutung des Projekts für den KI-Standort Nordrhein-Westfalen: "NEUROTEC wird einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die Region Jülich/Aachen zu einem Zentrum für neuro-inspirierte Informationstechnologien der Künstlichen Intelligenz zu machen. Dieses Projekt kann Impulse nicht nur für die Region, sondern für ganz Nordrhein-Westfalen und darüber hinaus geben."

Das Forschungsprojekt orientiert sich an der Funktionsweise des menschlichen Gehirns: Bislang sind selbst Großrechner noch nicht dazu in der Lage, Hirnprozesse in Echtzeit zu simulieren, denn deren Dichte an Verbindungen ist extrem hoch und daher einmalig. Zugleich benötigt das Gehirn sehr wenig Energie und dient damit als Vorbild für die Rechner von übermorgen. Diese sogenannten Neuromorphen Computer besitzen daher das Potenzial, zur Rechnergeneration der Zukunft zu werden.

Das Projekt ist interdisziplinär angelegt und führt Experten des Forschungszentrums Jülich und Forschende der RWTH Aachen zusammen, die gemeinsam mit Partnern aus der Industrie neue Materialien und elektronische Bauelemente für neuroinspirierte Hardware entwickeln. "Das Forschungszentrum Jülich ist seit mehr als sechs Jahrzehnten tief verwurzelt im Rheinischen Revier. Diese Verbundenheit motiviert uns, mit innovativen Projekten wie diesem und gemeinsam mit Partnern aus der Region zu einem gelingenden Strukturwandel in der Region beizutragen", beschreibt Wolfgang Marquardt die Motivation für das Projekt. "NEUROTEC wird gemeinsam mit zwei zusätzlich geplanten Institutsbereichen im Bereich des Neuromorphen Computing dazu beitragen, dass sich die Region Jülich/Aachen zu einem weltweit sichtbaren Zentrum der neuro-inspirierten Informationstechnologien entwickelt. Diese Technologien sind ein Schlüssel für energieeffiziente KI-Anwendungen und sind damit ein Schlüssel für viele Zukunftstechnologien wie beispielsweise autonome Mobilität oder Industrie 4.0", so Marquardt.

Dabei wird vom besten bekannten Rechner überhaupt gelernt: dem menschlichen Gehirn. Die grundlegende Funktionsweise des biologischen Gehirns dient auf Basis der neuen Materialien und Bauelemente als Grundlage für innovative Computerarchitekturen. Die Forschenden setzen auf energieeffiziente, sogenannte memristive Bauelemente. Aus internationalen Studien geht hervor, dass sich diese speziellen Bauelemente grundsätzlich dazu eignen, als künstliche Synapsen in künftigen Neuromorphen Computern zu fungieren. Aus Sicht der Experten könnten sie als lokale, nichtflüchtige Speicher deutlich energieeffizientere Rechnerkonzepte ermöglichen. "Die interdisziplinäre Zusammenarbeit über verschiedene Fachrichtungen hinweg bietet für das Forschungsprojekt und den Aufbau des Neuromorphen Computing einzigartige Bedingungen. Langfristiges Ziel ist es, neben der Attraktivitätssteigerung des Rheinischen Reviers als Wirtschaftsstandort dessen Sichtbarkeit auf dem Gebiet der neuromorphen Technologien durch Intensivierung der Vernetzung mit internationalen Partnern auszubauen", so Rainer Waser.

Peter Grünberg Institut, Bereich Elektronische Materialien (PGI-7)

Ansprechpartner:
Prof. Rainer Waser
Peter Grünberg Institut, Bereich Elektronische Materialien (PGI-7)
Tel.: 02461 61-5811
E-Mail: r.waser@fz-juelich.de

Pressekontakt:
Hanna Buschan
Referentin Strategische Kommunikation (UK-S)
Tel.: 02461 61-3903
E-Mail: h.buschan@fz-juelich.de