基于忆阻器的神经形态计算在高速、高吞吐量信号处理应用(如脑电图 (EEG) 信号处理)中显示出巨大潜力。尽管如此,单晶体管单电阻 (1T1R) 忆阻器阵列的大小受到器件非理想性的限制,这阻碍了大型复杂网络的硬件实现。在本文中,我们提出了深度可分离卷积和双向门循环单元 (DSC-BiGRU) 网络,这是一种基于 1T1R 阵列的轻量级且高度稳健的混合神经网络,通过混合 DSC 和 BiGRU 块,能够在时间、频率和空间域中有效处理 EEG 信号。在确保网络分类准确性的同时,网络规模减小了,网络稳健性提高了。在模拟中,通过统计分析将测得的 1T1R 阵列的非理想性带入网络中。与传统卷积网络相比,在阵列成品率95%、容错率5%的条件下,网络参数减少了95%,网络分类准确率提高了21%。该工作表明,基于忆阻器阵列的轻量级、高鲁棒网络对于依赖低消耗和高效率的应用具有巨大的前景。
主要关键词