Alternative Rechnerarchitekturen
Seminarreihe Alternative Rechnerarchitekturen
2. und 3. Juli 2024 in Halle (Saale) in der Cyberagentur
27. und 28. August 2024 im Raum Berlin
15. und 16. Oktober 2024 im Raum Bonn
Die Anmeldung zu den Seminaren erfolgt über dieses Formular.
Forschungsvorhaben: Alternative Rechnerarchitekturen (ARA)
Die Cyberagentur hat alternative Computerarchitekturen als zukünftigen Technologiebereich identifiziert.
Wir definieren alternative Rechnerarchitekturen als alles, was sich von der derzeitigen "konventionellen Rechnerarchitektur" mit binärer Logik und Halbleiterelektronik unterscheidet. Dazu gehören alle Arten von logisch-mathematischen Rechenmodellen (analog, ternär, neuromorph, assoziativ usw.) sowie verschiedene physikalische Implementierungen des Rechnens aus der Physik (z. B. optische), Chemie (z. B. molekulares Rechnen) und Biologie (z. B. Schleimpilze). Quantencomputer werden nicht berücksichtigt, da sie separat behandelt werden.
Vorstudienprojekt und Begleitseminare
Aufgrund der Vielfalt der Rechnerarchitekturen führen wir derzeit eine Vorstudie durch, um die verschiedenen Rechnerarchitekturen zu klassifizieren und zu vergleichen und sie mit den aktuellen und zukünftigen Problemen der Cybersicherheit in Einklang zu bringen. Parallel zu dieser Vorstudie führen wir Seminare durch. Ziel der Seminare ist es, zusammen mit unseren Bedarfsträgern, ein besseres Verständnis für das Potenzial alternativer Rechnerarchitekturen zu schaffen, Anwendungsbeispiele zu ermitteln und den Aufbau einer Community zu unterstützen, insbesondere zwischen Forscherinnen und Forschern in verschiedenen Bereichen des alternativen Rechnens sowie der Industrie.
Programm
1. Tag
12:30 – 13:00 Anmeldung
13:00 – 13:15 Begrüßung
13:15 – 14:15 Keynote
14:15 – 14:30 Pause
14:30 – 15:30 Vortrag* – Beispiel: Spintronik Rechnen
15:30 – 16:30 Poster Session / Demonstratoren und Prototypen
16:30 – 17:30 Vortrag* – Beispiel: DNA Rechnen
17:30 – 18:30 Networking
2. Tag
09:30 – 10:30 Vortrag* – Beispiel: Organoid Intelligenz
10:30 – 12:00 Erarbeitung von Anwendungsfällen und Szenarien
12:00 – 12:30 Feedback und Verabschiedung
Die fett gedruckten Programmpunkte werden für Online-Teilnehmer verfügbar sein.
* Einige der Vorträge werden online und in englischer Sprache gehalten.
Projektbeschreibung: Alternative Rechnerarchitekturen
Hintergrund
Mit der zunehmenden Bedeutung und Verbreitung der Rechnertechnologie in der Gesellschaft im Allgemeinen und für die Sicherheit im Besonderen stoßen die derzeitigen Technologien an ihre physikalischen Grenzen. Um weitere Verbesserungen zu erzielen, müssen neue Architekturen in Betracht gezogen werden. Außerdem könnten neue Architekturen neue Fähigkeiten ermöglichen, indem sie für bestimmte Problemtypen besser geeignet sind. Sie könnten auch widerstandsfähiger gegen bestimmte physische und logische Angriffsvektoren sein. Die derzeitige Herstellung von Halbleitern ist kompliziert und hängt von strategischen Rohstoffen ab. Neue Architekturen könnten diesen Bedarf verringern oder ganz beseitigen und strategische Unabhängigkeit ermöglichen. Schließlich könnten Rechner, die um mehrere Größenordnungen effizienter sind, den Bedarf an einer komplexen und konstanten Energieversorgung eliminieren, die auf dem (Schlacht-)Feld eine entscheidende Rolle spielen kann.
Zielstellung
Dieses Projekt unterstützt und ermöglicht die technologische und strategische Unabhängigkeit Deutschlands sowohl für die breite Öffentlichkeit als auch für die Sicherheitsbehörden. Darüber hinaus sichert diese Forschung das Know-how für potenzielle neue Zukunftsbranchen und bewahrt Deutschland als Innovationsstandort.
Projektbeschreibung
Was ist geplant?
Alternative Rechenarchitekturen beziehen sich auf Rechenarchitekturen, die über die derzeitige Architektur der binären Logik auf Halbleiterchips hinausgehen.
Dazu gehören logische Modelle wie Analog Computing, Ternäre Computing, Symbolisches Computing oder Reservoir Computing. Es umfasst auch physikalische Implementierungen wie optisches Rechnen, DNA-Computing, Physarum-Computing (Pilze) oder Orgonoid Intelligenz.
Da es eine große Anzahl von Architekturen gibt, wurde das Projekt "Alternative Rechnerarchitekturen" in zwei Teile aufgeteilt:
Teil I – Vorstudie: Ein erster Teil wird eine Vorstudie sein, in der ein Rahmenwerk erstellt wird, um die verschiedenen Architekturen zu sammeln und zu vergleichen und sie mit den aktuellen und zukünftigen sicherheitsbezogenen Bedürfnissen und Anwendungsfällen abzugleichen.
Teil II – Hauptprojekt: Auf der Grundlage der Ergebnisse der Vorstudie ist ein separater Forschungswettbewerb geplant, um die einzelnen Architekturen zu untersuchen. Die Inhalte, Form, die Dauer und andere Details werden noch festgelegt, auch in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Vorstudie.
Was sind die Risiken?
Da die jetzige Rechner-Technologien etabliert und intensiv erforscht sind, ist sehr wahrscheinlich, dass die in diesem Projekt untersuchten, noch nicht erprobten Technologien nicht mit den bestehenden mithalten können.
Abteilung und Referat
Sichere Systeme
Kontakt:
Pressebeiträge:
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