This was uploaded on the website of Uni Lübeck, where MB is collaborating with Sebastian Otte (who leads the Adaptive AI research group at the Institute for Robotics and Cognitive Systems) and his doctoral student Saya Higuchi on the NAOMI4Radar project:
Universität zu Lübeck. Im Focus das Leben
www.uni-luebeck.de
Autonomes Fahren: Intelligente Sensoren durch innovative neuronale Netzwerke
View attachment 71041
Dynamische Darstellung innovativer Radarsensoren und neuronaler Netze für autonomes Fahren (Bild: Anja Stähle, generiert mit Adobe Firefly)
Prof. Sebastian Otte ist am Projekt NAOMI4Radar beteiligt und entwickelt mit Projektpartnern aus Industrie und Hochschulen energieeffiziente Radarsensoren.
Autonome Fahrzeuge benötigen präzise Sensoren für eine schnelle und zuverlässige Umgebungserfassung. Im Projekt NAOMI4Radar arbeitet ein Forschungsteam der Universität zu Lübeck unter der Leitung von Prof. Sebastian Otte gemeinsam mit der
Mercedes-Benz AG, TWT GmbH Science & Innovation, Intel Deutschland GmbH und der Technischen Universität München an einer energieeffizienten Radarsensorik. Durch den Einsatz von Neuromorphic Computing und Spiking Neural Networks (SNNs) soll die Batterielaufzeit optimiert, die Reaktionszeit verkürzt und die Sicherheit erhöht werden.
Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert und durch den Projektträger TÜV Rheinland begleitet.
Autonome Fahrzeuge benötigen präzise arbeitenden Sensoren, um schnell und zuverlässig auf ihre Umgebung reagieren zu können. Aktuelle Forschung zielt darauf ab, die Energieeffizienz der Sensordatenverarbeitung zu verbessern, um beispielsweise die Batterielaufzeit zu maximieren und die CO₂-Emissionen zu verringern. Prof. Sebastian Otte vom Institut für Robotik und kognitive Systeme entwickelt mit seinem Team innovative Lösungen in diesem Bereich. Im Projekt NAOMI4Radar arbeitet das Team der Universität zu Lübeck gemeinsam mit der Mercedes-Benz AG, der TWT GmbH Science & Innovation sowie den assoziierten Partnern Intel Deutschland GmbH und der Technischen Universität München an der Optimierung der Radarsensorik für autonome Fahrzeuge durch den Einsatz von Neuromorphic Computing. Diese innovative Technologie orientiert sich an der Arbeitsweise des menschlichen Gehirns und ermöglicht eine energieeffiziente und schnelle Verarbeitung von Sensordaten. Das Lübecker Forschungsteam erhält dafür eine Fördersumme von rund 166.000 Euro.
Neuronale Netze für Radardatenverarbeitung
Die 2024 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichneten Entwicklungen im Bereich künstlicher neuronaler Netze bilden auch im Projekt NAOMI4Radar eine Schlüsseltechnologie in der Radardatenverarbeitung. Ziel des Projekts ist es, die Radardatenverarbeitung durch Spiking Neural Networks (SNNs), einer speziellen Form neuronaler Netzwerke, effizienter zu gestalten. Im Vergleich zu herkömmlichen KI-Algorithmen bieten SNNs vereinfacht ausgedrückt den Vorteil, dass einzelne Neuronen nur dann aktiv werden, wenn sie tatsächlich gebraucht werden. Durch Einsatz in neuromorphen Prozessoren, wie es im Loihi 2 von Intel vorgesehen ist, kann dieses Potenzial ausgeschöpft werden. Das senkt nicht nur den Energieverbrauch, sondern ermöglicht prinzipiell auch eine schnellere Reaktionszeit der autonomen Fahrzeuge, und erhöht somit die Sicherheit im Straßenverkehr.
Energiesparende Neuronenmodelle
Prof. Otte und sein Team konzentrieren sich dabei insbesondere auf die Weiterentwicklung des Balanced Resonate-and-Fire (BRF) Modells, dessen spezielle Eigenschaften es besonders für die effiziente Verarbeitung von Radardaten interessant macht. Die Effizienz soll durch Verwendung von biologisch inspirierten Sparse Coding Ansätzen noch weiter gesteigert werden. Sparse Coding hat das Ziel, die Robustheit von neuronalen Netzen zu verbessern, um sie beispielsweise fehlertoleranter zu machen. Gleichzeitig wird die Aktivität, also die Menge der Spikes, die im Netzwerk zirkulieren, auf ein Minimum zu reduziert.
In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern soll eine vollständige Integration von neuromorpher Radardatenverarbeitung realisiert und in einem Prototypenfahrzeug getestet werden.
Das Projekt, das bis August 2025 läuft,
wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Die Universität Lübeck bringt ihre Expertise im Bereich Künstlicher Intelligenz und neuromorphe Algorithmen in dieses praxisorientierte Forschungsprojekt ein und leistet damit einen Beitrag für die Entwicklung und Erprobung nachhaltiger KI-Lösungen im industriellen Kontext.
Originalpublikation zum Lübecker BRF-Modell
Higuchi et al. Balanced Resonate-and-Fire Neurons. Proceedings of the 41st International Conference on Machine Learning, Vienna, Austria, 2024.
Kontakt:
Prof. Sebastian Otte
Adaptive AI Forschungsgruppe
Institut für Robotik und Kognitive Systeme
Universität zu Lübeck
Email: sebastian.otte(at)uni-luebeck(dot)de
Autonomous driving: Intelligent sensors through innovative neural networks
View attachment 71041
Prof. Sebastian Otte is involved in the NAOMI4Radar project and is developing energy-efficient radar sensors with project partners from industry and universities.
Autonomous vehicles require precise sensors for fast and reliable detection of their surroundings.
In the NAOMI4Radar project, a research team from the University of Lübeck led by Prof. Sebastian Otte is working together with Mercedes-Benz AG, TWT GmbH Science & Innovation, Intel Deutschland GmbH and the Technical University of Munich on energy-efficient radar sensor technology. The use of neuromorphic computing and spiking neural networks (SNNs) is intended to optimize battery life, shorten reaction times and increase safety.
The project is funded by the Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Protection (BMWK) and supported by the project sponsor TÜV Rheinland.
Autonomous vehicles require precise sensors in order to react quickly and reliably to their environment. Current research aims to improve the energy efficiency of sensor data processing in order to maximize battery life and reduce CO₂ emissions, for example. Prof. Sebastian Otte from the Institute of Robotics and Cognitive Systems and his team are developing innovative solutions in this area. In the NAOMI4Radar project, the team at the University of Lübeck is working together with Mercedes-Benz AG, TWT GmbH Science & Innovation and associated partners Intel Deutschland GmbH and the Technical University of Munich to optimize radar sensor technology for autonomous vehicles through the use of neuromorphic computing. This innovative technology is based on the way the human brain works and enables energy-efficient and fast processing of sensor data. The Lübeck research team will receive funding of around 166,000 euros.
Neural networks for radar data processing
The developments in the field of artificial neural networks, which were awarded the Nobel Prize in Physics in 2024, are also a key technology in radar data processing in the NAOMI4Radar project. The aim of the project is to make radar data processing more efficient using spiking neural networks (SNNs), a special form of neural network. In comparison to conventional AI algorithms, SNNs offer the advantage that individual neurons only become active when they are actually needed. This potential can be exploited by using them in neuromorphic processors, as envisaged in Intel's Loihi 2. This not only reduces energy consumption, but in principle also enables autonomous vehicles to react more quickly, thereby increasing road safety.
Energy-saving neuron models
Prof. Otte and his team are focusing in particular on the further development of the Balanced Resonate-and-Fire (BRF) model, whose special properties make it particularly interesting for the efficient processing of radar data. Efficiency is to be increased even further by using biologically inspired sparse coding approaches. Sparse coding aims to improve the robustness of neural networks, for example to make them more fault-tolerant.
At the same time, the activity, i.e. the amount of spikes circulating in the network, is reduced to a minimum. In collaboration with the project partners, a complete integration of neuromorphic radar data processing is to be realized and tested in a prototype vehicle.
The project, which will run until August 2025, is funded by the Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Protection (BMWK). The University of Lübeck is contributing its expertise in the field of artificial intelligence and neuromorphic algorithms to this practice-oriented research project, thereby contributing to the development and testing of sustainable AI solutions in an industrial context.
Original publication on the Lübeck BRF model
Higuchi et al. Balanced Resonate-and-Fire Neurons. Proceedings of the 41st International Conference on Machine Learning, Vienna, Austria, 2024.
Contact:
Prof. Sebastian Otte
Adaptive AI Research Group
Institute for Robotics and Cognitive Systems
University of Lübeck
Email: sebastian.otte(at)uni-luebeck(dot)de
(Translated by DeepL)
View attachment 71043