Vollintegrierte Neuroelektronik zur Mustererkennung und Signalanalyse an lebenden Zellen
Im Pilot-Innovationswettbewerb sind elf Teams aus Hochschulen und Forschungseinrichtungen in Konkurrenz um die effizienteste Lösung für eine leistungsfähige Elektronik, auf der Algorithmen der Künstlichen Intelligenz (KI) ausgeführt werden können, angetreten. An einem Anwendungsbeispiel aus der Medizin sollten diese Systeme aus EKG-Daten das Krankheitsbild Vorhofflimmern mit hoher Zuverlässigkeit erkennen. Die Siegerteams haben jetzt Gelegenheit, ihre ausgezeichneten Lösungen in energieeffizienter KI-Hardware zu realisieren und die KI-Algorithmen in die Anwendung zu überführen. Weitere innovative Nutzungsszenarien sollen dabei erschlossen werden.
Das Ziel des Projekts „Vollintegrierte Neuroelektronik zur Mustererkennung und Signalanalyse an lebenden Zellen“ ist die Weiterentwicklung des KI-Ansatzes der EKG-Analyse aus dem Wettbewerbsprojekt hin zur Mustererkennung an organischem Gewebe. Hierfür soll ein biokompatibler Elektrodenaufbau zur Messdatenerfassung an Modellorganismen mit der KI verbunden und angelernt werden, um pathologisches Gewebe zu erkennen. Es ist eine Fertigung in der 22-Nanometer-Technologie von Globalfoundries in Dresden geplant. Auf Basis des entwickelten Chips und der Elektrodenstruktur soll ein geeigneter Demonstrator als Gesamtsystem realisiert werden.
Die geplante lokale, datensichere Sensor-Auswertung von Zellgewebe unterstützt die zuverlässige Telemedizin wie auch die Pharmakologie bei der schnelleren Entwicklung neuer Wirkstoffe. Damit werden wichtige gesellschaftliche Bedarfe adressiert, die aus dem demografischen Wandel resultieren. Darüber hinaus können die im Vorhaben erarbeiteten Lösungen perspektivisch auf andere Anwendungsfelder der Sensorik übertragen werden, sodass eine hohe Breitenwirksamkeit zu erwarten ist.