Turkulaisten tutkijoiden keksintö lupaa mullistaa tekoälyn käytön uudenlaisten memristoripiirien avulla. Valtiollinen teknologiarahoittaja Business Finland on myöntänyt hakkeeseen viisi miljoonaa euroa. Neljälle muulle hankkeelle jaossa oli toiset viisi miljoonaa euroa.
Memristorit liittyvät Turun yliopiston Wihurin fysiikantutkimuslaboratorion tutkimukseen, jossa haetaan erittäin energiatehokkaita laskentajärjestelmiä. Turussa kehitetään uudenlaisia Memristori-siruja, jotka mahdollistavat esimerkiksi tekoälyn hyödyntämisen myös vaikeissa olosuhteissa. Turkulaistutkijoiden kehittämät ratkaisut ovat erittäin vastustuskykyisiä kyberuhille.
”Kehitämme ja valmistamme neuromorfisia siruja, jotka mahdollistavat tekoälyn käytön vaativissakin olosuhteissa, kuten veden alla, avaruudessa ja paikoissa, joissa ei voida hyödyntää pilvipalveluja esimerkiksi viestiliikenteen häirinnän vuoksi’’, kertoo tutkimuksen johtaja, fysiikan professori Petriina Paturi Turun yliopistosta.
Tutkimusprojektissa keskeisessä roolissa ovat Turun yliopistossa kehitetyt memristorit, joita varten Paturin tutkimusryhmä on kehittänyt uudenlaisen materiaalin, gadolinium-kalsium-magnaanioksidiseoksen.
’’Tutkimusprojektimme ytimessä on kehittää suorituskykyisiä ja skaalautuvia memristoriiaitteita, jotka toimivat keinotekoisina synapseina neuromorfisissa piireissä. Nämä piirit yhdistämme esimeriksi älykkäisiin sensoreihin tai itseohjautuviin robotteihin, mikä mahdollistaa ajantasaisen tilannetietoisuuden vaativissa ympäristöissä, kuten vedenalaisessa valvonnassa, robotiikassa ja avaruustutkimuksessa, Paturi kertoo.
Tutkimuksessa keskeisessä roolissa ovat memristorit, joita voidaan käyttää esimerkiksi neuroverkkojen synapseina. Ne ovat mikrosiruihin asennettavia muistivastuksia, joiden toiminta jäljittelee ihmisaivojen toimintaa.
Turvallisuusteknologian lisäksi memristoreja ja neuromorfisia piirejä voidaan hyödyntää monenlaisissa itsenäisesti päätöksiä tekevissä sovelluksissa, jolloin laitteiden energiankulutus jää minimaalisen pieneksi.
Turun Memristori-hankkeella halutaan vahvistaa alan osaamista ja omavaraisuutta sekä luoda uusia vientimahdollisuuksia. OCEANAut-projekti sai rahoituksenMemristori Business Finlandin näytönpaikka-toiminnosta, joka on BF:n suurin tutkimuslaitoksille myönnettävä rahoitusmuoto. Turun yliopistossa Siru Ocean -memristori on voittanut myös kuluvan vuoden insinöörikeksintö -palkinnon.
Ensimmäiset Näytönpaikka-hankkeet valittu
Ensimmäisessä haussa mukana oli kaikkiaan 60 tutkimusideaa, joista rahoitushakemus pyydettiin 16 projektitiimiltä. Niistä Turun tutkimuksen lisäksi rahoitus on myönnetty neljälle muulle hankkeelle, joissa tutkitaan muun muasa kvanttiteknologiaa, tekoälyä, mallintamista ja varautumista hybridiuhkiin.
Pilottihaussa myönnettiin tutkimusrahoitusta kymmenen miljoonaa euroa viiden projektin ensimmäiseen vaiheeseen. Mikäli projektit saavuttavat kahdelle ensimmäiselle vuodelle asetetut tavoitteet, kukin projekti voi saada kolmelle seuraavalle vuodelle vielä 3-5 miljoonaa euroa. Projektien enimmäiskesto on viisi vuotta. Näytönpaikkahaku jatkuu lisäksi syksyllä 2025.
Rahoitetut Näytönpaikka-hankkeet ovat:
- ANSE: Natiivi tekoälyn ohjelmistokehitysmenetelmä
- HUSKI: Hybridiuhkilta suojattu kriittien infra
- OCEANAut: Neuromorfinen laskentajärjestelmä
- REINFORCE: Neuro-symbolinen tekoälysovellus automaatioon
- TeleQuant: Kvanttitietoliikenteen komponentit ja järjestelmät
Aloituskuva: Piirin keskellä näkyvä vaalea pieni siru sisältää useita memristoreita, joiden koko on vain 0,01 x 0,01 millimetriä. Tutkimusryhmä pyrkii tekemään niistä vielä paljon pienempiä ja tavoitteena on päästä jopa 50-100 nanometriin. Kuvaaja: Hanna Oksanen / Turun yliopisto