Forschungsgebiet im Überblick

Dr.-Ing. Jan Moritz Josephs Forschungsgebiet sind energieeffiziente Methoden für Entwurf und Verwenden von KI in eingebetteten Systemen mithilfe neuartiger Hardwaretechnologien. Seit zwei Jahren fokussiert er sich auf neuromorphe Hardware. Herkömmlich wird KI auf Systemen ausgeführt, bei denen Rechen- und Speichereinheiten getrennt sind. Zwischen diesen Einheiten muss in hoher Bandbreite kommuniziert werden, was die Leistungsfähigkeit limitiert. Neuromorphe Systeme vereinen beide Einheiten in einem neuen Bauteil und verbrauchen dadurch bis zu zwei Größenordnungen weniger Energie. Hierfür konstruierrt Joseph mit seinem Team ein integriertes System, mit dem Hardware und Software zusammen entwickelt werden. Zuvor forschte er am Georgia Institute of Technology an optimierten Architekturen für KI-Systeme und an KI-Algorithmen für deren automatisierten Entwurf. Dort war er einer von zwei Entwicklern eines der meistverwendeten Simulatoren, der Energieverbrauch und Leistung von KI-Systemen verbessert.

Ausgewählte Publikationen

• Staudigl, Felix, Hazem Al Indari, Daniel Schön, Dominik Sisejkovic, Farhad Merchant, Jan Moritz Joseph, Vikas Rana, Stephan Menzel, Rainer Leupers. "NeuroHammer: Inducing bit-flips in memristive crossbar memories." In: Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE). DOI: 10.23919/DATE54114.2022.9774651. IEEE, 2022.
• Jan Moritz Joseph, Lennart Bamberg, Imad Hajjar, Behnam Razi Perjikolaei, Alberto García-Ortiz und Thilo Pionteck. "Ratatoskr: An open-source framework for in-depth power, performance and area analysis and optimization in 3D NoCs". In: ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation (TOMACS) 32 (1 2021). DOI: 10.1145/3472754.
• Samajdar, Ananda, Jan Moritz Joseph, Yuhao Zhu, Paul Whatmough, Matthew Mattina, Tushar Krishna. "A systematic methodology for characterizing scalability of dnn accelerators using scale-sim." In: IEEE International Symposium on Performance Analysis of Systems and Software (ISPASS). DOI: 10.1109/ISPASS48437.2020.00016. IEEE, 2020.

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