Forschungsprojekte

ThinKIsense
Ressourceneffiziente Thin-Edge-Systeme durch integrierte KI und neuromorphe Elektronik in Sensoren
Start: 07.2022
Ende: 12.2025

Die zunehmende Zahl von vernetzten Geräten und Sensoren, das „Internet of Things“ (IoT), ermöglicht vielfältige und neue Anwendungen. Sie sorgt aber auch für eine rasant wachsende Datenmenge. Die Verarbeitung von Daten an ihrem Entstehungsort (Edge Computing) hilft, damit effizient umzugehen. Edge Computing stärkt dabei die Funktionalität, Nachhaltigkeit, Vertrauenswürdigkeit und Wirtschaftlichkeit von Elektronikanwendungen durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Vernetzung.
Im Rahmen des Vorhabens ThinKIsense soll mithilfe einer „Predictive Maintenance“-Anwendung die Verarbeitung von Daten von der Cloud direkt in den Sensor verlagert werden. Durch eine gezielte Datenvorverarbeitung im Sensor wird die Kommunikationshäufigkeit gesenkt, was die Energieeffizienz und damit die Lebensdauer der Batterien im Sensor steigert. Für die Vorverarbeitung werden neuronale Netze eingesetzt. Mittels zweier Techniken soll dabei eine Beschleunigung erprobt werden: einmal durch Spezialinstruktionen für künstliche neuronale Netze auf einem angepassten RISC-V-System und einmal durch den Einsatz von Spiking Neural Networks und einem darauf abgestimmten neuromorphen Beschleuniger.
Rolle des FZI
Das FZI erforscht im Projekt ThinKIsense energiesparende neuromorphe Beschleuniger für Spiking Neural Networks, welche etwa mit einem Arm- oder RISC-V-Prozessor gekoppelt werden können, um „Predictive Maintenance“-Aufgaben direkt im Sensor zu lösen. Neben der Hardware-Architektur werden in einem Co-Design-Prozess auch die Spiking Neural Networks selbst durch das FZI entworfen und trainiert.

Ansprechperson
stellv. Abteilungsleiter
Bereich: Embedded Systems and Sensors Engineering
Hauptsitz Karlsruhe

Forschungsschwerpunkte
Angewandte Künstliche Intelligenz

KI aus der Forschung in die Praxis: Wir treiben angewandte KI für Wirtschaft und Mittelstand voran und verbinden dabei Technologie mit Recht und Ethik.

Energie und Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit und Praxisnähe zählen: Wir entwickeln IT-Innovationen für Unternehmen, die zu einer klimafreundlichen und ressourceneffizienten Wirtschaft beitragen.

Illustration

Förderhinweis:
Das Projekt ThinKIsense wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert.

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