抽象的流体离子基质是成为实现神经形态回路的独特平台,其特征是它依赖于与大脑相同的水性培养基和离子信号载体。借助了离子尖峰电路的最新理论进步以及形成流体回忆录的锥体离子通道的动态电导,我们扩大了离子型电路中提出的神经元尖峰动力学的曲目。通过模型的电路包含带有双极表面电荷的通道,我们提取阶段爆发,混合模式尖峰,补品爆发和阈值可变性,所有这些都带有哺乳动物神经元典型范围内的尖峰电压和频率。由于典型的电导记忆保留时间在通道长度上的强烈依赖性,因此这些特征是可能的,使得时间表从单个尖峰到单个电路中多个尖峰的爆发不等。这些高级形式的神经元状尖峰支持探索水离子化作为神经形态回路的有趣平台。
摘要:对两种类型的人工神经网络(ANN)进行了全面分析,以评估量化对突触权重的影响。常规多层pepceptron(MLP)和卷积神经网络(CNN)已通过更改其特征来考虑。采用了基于带有双极重复器的1T1R结构的参考技术,其中包括H fo 2介电,考虑了不同的多级方案以及相应的电导量化算法。深入研究了图像识别过程的准确性。这种类型的研究在硬件实施神经网络之前至关重要。获得的结果支持将CNN用于图像域。这与卷积层在提取图像特征和降低数据复杂性方面所起的作用有关。在这种情况下,与MLP相比,突触权重的数量可以减少。
神经形态计算有望通过模仿人脑结构和功能的高效设备和电路为人工智能带来卓越功能。传统 CMOS 晶体管仅提供易失性开关,而新兴非易失性存储器技术提供的非易失性模拟行为有望成为神经形态计算系统的潜在硬件组件。特别是,忆阻器和自旋电子器件(其中除了电子电荷外还操纵电子自旋)因其仿生特性而受到广泛关注。在这个三讲的教程中,我将描述和分析在神经形态计算系统中使用自旋电子和新兴技术模拟神经生物学行为的各种技术。与遵循从物理到整个系统性能的单个设备垂直集成的传统演示不同,本课程评估了各种神经形态计算范例在人工神经网络中利用新兴技术行为的有效性。
回忆录是一种神经形态电子产品的基石,通过改变其跨州的电阻,对电刺激的历史做出反应。最近努力致力于发展对光激发的类似响应。在这里,我们意识到了一种新型的隧道照相仪表,其行为是双峰的:它的阻力取决于双重电光历史。这是在最终简单的设备中获得的:高温超导体和透明的半导体之间的界面。被剥削的机制是两种材料之间可逆的纳米氧化还原反应,其氧含量可以确定界面上的电子隧道速率。氧化还原反应是通过电化学,光伏效应和光合辅助离子迁移之间的相互作用来光学驱动的。除了其基本利益外,揭幕的电形记忆效应具有巨大的技术潜力。尤其是与高温超导性结合使用,除了促进低衰减连接外,还为超导电子产品带来了光征效应。
印刷有机和无机电子器件在传感器、生物电子学和安全应用中继续受到广泛关注。尽管印刷技术通常具有数十微米范围内的典型最小特征尺寸,并且需要在高温下进行后处理程序以增强功能材料的性能,但人们已经研究了许多印刷技术。在此,我们介绍了使用三种不同油墨(半导体 ZnO 以及金属 Pt 和 Ag)进行激光打印,这是一种制造最小特征尺寸低于 1 µ m 的印刷功能电子设备的简便方法。ZnO 打印基于激光诱导热液合成。重要的是,这三种材料中的任何一种在激光打印后都不需要进行任何类型的烧结。为了证明我们方法的多功能性,我们展示了功能二极管、忆阻器和基于 6 × 6 忆阻器交叉结构物理上不可克隆的功能。此外,我们通过结合激光打印和喷墨打印实现了功能晶体管。
1。简介/调查:审查和调查广泛使用的概念,提出了导致您进行高级查询的问题2。半导体晶体结构和电子带结构:快速量子力学引物/审查,周期性晶体结构和能带,统一带(物理)和键(化学)图片3。缺陷,掺杂,载体统计4.晶格振动(声子),热和机械性能5。电运输:半经典模型,迁移率,散射机制;弹道/量子运输6。光学特性7。表面和接口:接口是设备!8。半导体材料特征9。半导体材料的生长和加工10。选定的预先主题(学生研究领域和兴趣的TBD:例如电力电子设备的宽频段差距半导体,备忘录的缺陷工程,计算材料科学或冷凝物质物理的第一原理方法等)
基于冯·诺依曼架构和经典神经网络的现代人工智能系统与大脑相比具有许多基本局限性。本文讨论了这些局限性及其缓解方法。接下来,本文概述了当前可用的神经形态人工智能项目,这些项目通过将一些大脑特征引入计算系统的功能和组织中来克服这些局限性(TrueNorth、Loihi、Tianjic、SpiNNaker、BrainScaleS、NeuronFlow、DYNAP、Akida)。此外,本文还介绍了根据神经形态人工智能系统所使用的大脑特征(神经网络、并行性和异步性、信息传输的脉冲性质、局部学习、稀疏性、模拟和内存计算)对其进行分类的原理。除了基于现有硅微电子技术的神经形态设备中使用的新架构方法外,本文还讨论了使用新忆阻器元件基的前景。本文还给出了在神经形态应用中使用忆阻器的最新进展示例。
摘要 — 忆阻技术是替代传统内存技术的有吸引力的候选技术,并且还可以使用一种称为“状态逻辑”的技术来执行逻辑和算术运算。将数据存储和计算结合在内存阵列中可以实现一种新颖的非冯·诺依曼架构,其中两种操作都在忆阻内存处理单元 (mMPU) 中执行。mMPU 依赖于在不改变基本内存阵列结构的情况下向忆阻内存单元添加计算能力。使用 mMPU 可以缓解冯·诺依曼机器对性能和能耗的主要限制,即 CPU 和内存之间的数据传输。这里讨论了 mMPU 的各个方面,包括其架构和对计算系统和软件的影响,以及检查微架构方面。我们展示了如何改进 mMPU 以加速不同的应用程序,以及如何在 mMPU 操作中改进忆阻器的可靠性差的问题。
会话描述:随着半导体技术接近缩小范围的局限性,对传统冯·诺伊曼建筑的替代方案的需求也会增长。神经形态计算,受人脑的结构和功能的启发,是一种有希望的解决方案,尤其是用于开发智能系统,例如视觉处理器,听觉系统和机器人运动。设备技术,电路设计和计算建模的最新突破使联合研究人员来自不同的领域,包括电子,计算机科学,神经科学,材料科学和设备制造。这些相互交流的旨在为人工智能(AI)应用(AI)应用和神经形态硬件创建更有效的电子系统,而与传统CMOS相比,它更准确地复制了生物神经网络。将备忘录集成到设计工具包中有望将进步推向摩尔定律,从而开发可以感知的智能,多功能系统,
摘要:忆阻技术已迅速崛起,成为传统 CMOS 技术的潜在替代品,而传统 CMOS 技术在发展过程中面临着根本性的限制。自 2008 年氧化物基电阻开关被证明可用作忆阻器以来,忆阻器件因其仿生记忆特性而备受关注,有望显著改善计算应用的功耗。本文,我们全面概述了忆阻技术的最新进展,包括忆阻器件、理论、算法、架构和系统。此外,我们还讨论了忆阻技术各种应用的研究方向,包括人工智能硬件加速器、传感器内计算和概率计算。最后,我们对忆阻技术的未来进行了前瞻性展望,概述了该领域进一步研究和创新的挑战和机遇。通过提供忆阻技术最新进展的最新概述,本综述旨在为该领域的进一步研究提供信息和启发。关键词:忆阻器、内存计算、电阻开关存储器、铁电存储器、相变存储器、离子插层电阻、记忆晶体管、神经形态计算、传感器内计算
