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光电忆阻器用于突触仿生领域的研究进展
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作者 刘菁 张建 赵波 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期23-32,共10页
存算分离的传统计算模式已经无法满足信息爆炸时代对大数据处理的需求,因此,基于类神经网络的神经形态计算被广泛应用于人工智能的研究。随着集成技术的进步,新形态硬件系统开始进入大众视野,忆阻器作为新兴的除电容、电感和电阻之外的... 存算分离的传统计算模式已经无法满足信息爆炸时代对大数据处理的需求,因此,基于类神经网络的神经形态计算被广泛应用于人工智能的研究。随着集成技术的进步,新形态硬件系统开始进入大众视野,忆阻器作为新兴的除电容、电感和电阻之外的第四种基本电路元件,综合了光电子学、半导体科学等多领域的优点,能够为神经形态计算硬件化提供新的思路。本文首先简述了光电忆阻器件的基本结构、机制和脉冲时间依赖可塑性等类生物突触的功能;其次介绍了四种光电型和全光型忆阻器件;然后综述了光电忆阻器件的类脑特性,如模拟巴甫洛夫经典实验和味觉厌恶过程的联想式学习、习惯化和敏化模式的非联想式学习、具有“学习-遗忘-再学习”特征的经验学习,以及结合人工神经网络实现图像记忆、处理和识别等仿生功能;最后总结了光电忆阻器件在突触仿生领域所面临的挑战,并展望其在神经形态计算方向的广阔应用前景。 展开更多
关键词 光电忆阻器 生物突触 类脑特性 神经网络
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氧化锌基忆阻器件研究进展
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作者 史佳娟 单旋宇 +2 位作者 王中强 徐海阳 刘益春 《发光学报》 北大核心 2025年第5期753-769,共17页
忆阻器因其具有结构简单、可集成密度高、运行功耗低等优势,在高效信息存储处理、类脑突触功能模拟等领域有着良好的应用前景。氧化锌材料具有制备工艺简单、室温激子稳定性优异、生物相容性良好等优点,是发展高性能忆阻器件的理想材料... 忆阻器因其具有结构简单、可集成密度高、运行功耗低等优势,在高效信息存储处理、类脑突触功能模拟等领域有着良好的应用前景。氧化锌材料具有制备工艺简单、室温激子稳定性优异、生物相容性良好等优点,是发展高性能忆阻器件的理想材料之一。本文综述了近年来氧化锌基忆阻器件的研究进展,包括氧化锌基忆阻器件的阻变特性与运行机制、突触认知功能模拟、相关神经形态功能及应用。首先,介绍了氧化锌基忆阻器件的阻变特性及其运行机制,包括电信号和光信号调制的阻变行为;在此基础上,依据不同的阻变特性依次介绍了基于忆阻器实现的突触器件认知功能模拟,包括突触可塑性和进阶学习法则模拟;进一步介绍了忆阻器件在神经形态计算方面的应用,包括逻辑运算、模式识别和多模式感存算一体化功能;最后,总结氧化锌基忆阻器件现阶段面临的挑战,并对未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 氧化锌 光电忆阻器 人工突触
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