Analog and digital circuit implementation of computation in multicellular neuronal networks

Planned Research

Project Area	Multicellular neurobiocomputing: Understanding and advancing towards biological supremacy
Project/Area Number	24H02337
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (IV)
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	河野崇東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90447350)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2029-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥108,680,000 (Direct Cost: ¥83,600,000、Indirect Cost: ¥25,080,000) Fiscal Year 2025: ¥21,580,000 (Direct Cost: ¥16,600,000、Indirect Cost: ¥4,980,000) Fiscal Year 2024: ¥24,830,000 (Direct Cost: ¥19,100,000、Indirect Cost: ¥5,730,000)
Keywords	多細胞バイオ計算 / バイオ超越 / シリコン神経ネットワーク / ニューロモルフィックハードウェア / マルチセルラハードウェア
Outline of Research at the Start	多細胞ネットワークの情報処理をリアルタイムで再現し、バイオ素子に迫るエネルギー効率を達成できるアナログ・デジタル混在集積回路の設計・実装手法を開発する。物理ノイズやそれに起因する自発活動も活用する生物規範的なアーキテクチャにより超低消費電力化を実現するとともに、非線形数学の技法を応用した独自の回路設計手法により、理論研究班の構築する多細胞ネットワークモデルの物理実装やロボット制御への応用に充分な精度で神経活動を再現する。先端アナログ回路の高集積化の達成には時間がかかり本領域期間中には達成が難しいため、デジタル演算回路で数百ニューロン規模の多細胞ネットワーク回路をプロトタイピングする。