الدماغ البشري هو موازية نطاق واسع من قبل التكوين ~ 1011 الخلايا العصبية و 1015 نقاط الاشتباك العصبي مترابطة للغاية، ومتغير بنية شبكة معقدة. في الشبكة العصبية، وتعتبر الخلايا العصبية في الدماغ المحرك الذي يقبل إدخال من آلاف موازية من نقاط الاشتباك العصبي متصلا التشعبات الحوسبة. اللدونة متشابك التي هي عملية بيولوجية للتغيرات المنتجات في الأوزان متشابك من نمط معين من النشاط متشابك، وتعتبر هذه العملية لتكون مصدرا من الدماغ للتعلم والذاكرة. وهكذا، اللدونة متشابك التناظرية والتعلم، وبناء الشبكات العصبية الاصطناعية، هو المفتاح لتحقيق مستقبل neuromorphic الدماغ والحاسوب. في السنوات الأخيرة، مع ظهور تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي وظهور الأجهزة الإلكترونية الجديدة، الأجهزة الإلكترونية مع اللدونة متشابك التناظرية واحدة وظيفة التعلم، وأثار اهتماما كبيرا، وتشكيل لأحدث الأبحاث العلمية الجديدة - نقاط الاشتباك العصبي الإلكترونيات (متشابك الإلكترونيات).

في الوقت الحاضر، أساسا الالكترونيات نهايات متشابك جهاز مقاوم (ممرستور) وجهاز مقاوم ثلاثة محطة (حقل التأثير الترانزستور) أن محاكاة وظيفة متشابك. المقاومة المتغيرة والأوزان متشابك من هذه الأجهزة الوزن الاختلاف (متشابك قوة الاتصال) متشابهة جدا، كان قد تم استخدامها بنجاح لمحاكاة اللدونة متشابك والتعلم. معهد الفيزياء، أكاديمية الصينية للعلوم / المختبر الوطني بكين لمركز فيزياء المواد المكثفة القومي للبحوث لمجموعة أبحاث المغناطيسي صن يانغ (مجموعة M06) أول من اقترح في عناصر الدائرة الدولية على أساس غير متقلبة تأثير اقتران المغناطيسي - الذاكرة إلى جانب جهاز (memtranstor) . يتم تعريف جهاز من هذا القبيل من علاقة غير خطية بين المسؤول والفيض المغناطيسي، الذي يقترن للدولة الكهربائية تمثل القيم، يمكن أن تعطى من قبل قيمة الجهد للجهاز قياس اقتران المغناطيسي. في الأعمال السابقة، واستندت صن يانغ على المجموعات البحثية أثبتت بنجاح الذاكرة مقترنة لتخزين الدولتين في درجة حرارة الغرفة، متعددة للدولة عمليات الذاكرة والمنطق المنطقية وظيفة . وعلى سبيل المقارنة إلى مقاوم الذاكرة إلى جانب جهاز تتمتع بميزة انخفاض استهلاك الطاقة.

في الآونة الأخيرة، باحث والدكتوراه الجبال صن يانغ مجموعة أبحاث لا تزال ترى شين شين حققت تقدما جديدا في الذاكرة للتطبيق إلى جانب، مذكرا بنجاح يتم استخدام اقتران متشابك في مجال الالكترونيات. هم ني / PMN-PT لها تأثير اقتران غ جهاز كبير المغناطيسي / ني الذاكرة جانب، والجهد الزناد وعدد النبضات عن طريق تحوير نبض، لتحقيق التغيرات المستمرة عكسية القيم إلى جانب كهربائيا مقلد الأوزان متشابك رفع وخفض السلوك. تظهر أبحاث علم الأعصاب أن التعلم متشابك عشب اتباع القانون، أن أوزان متشابك تختلف تبعا للاتصال تحفز نشاط الخلايا العصبية قبل وبعد نقاط الاشتباك العصبي. أنها نجمت عن تصميم الموجي نبض الجهد ونبض الموجي فرضه مجموعات لتحقيق المرونة تعتمد نبض توقيت (STDP) هذا السلوك النموذجي اللدونة متشابك. على هذا الأساس، وأنها شيدت 4 4 إلى جانب الجهاز العصبي ذاكرة الشبكة، وطريقة التعلم عن طريق استخدام الضجيج العشوائي لمحاكاة ثابتة وصور تعليمية ديناميكية. العمل على الساحة الدولية لأول مرة باستخدام ذاكرة التناظرية إلى جانب لاللدونة متشابك والتعلم، وأثبتت جدوى بناء الذاكرة المنخفضة للطاقة يقترن الشبكة العصبية، وتقنيات الحوسبة المتقدمة للإلكترونيات ونقاط الاشتباك العصبي في الدماغ من الدرجة يوفر طريقة جديدة كاملة.

وقد تم نشر المزيد من نتائج البحث على الانترنت في المواد المتقدمة 30، 1706717 (2018). يشمل هذا العمل الذي ينطوي المتعاونين أيضا: الفيزياء شين باو أكاديمي الجذرية والبروفيسور وانغ Shouguo مثل جامعة بكين للمعلمين. وأيد هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (11534015،51671213، 51725104، 51625101)، العلوم والتكنولوجيا (2016YFA0300701) ودعم أكاديمية الصينية للعلوم (XDB07000000) المشروع.

رابط المقال: الشبكي: //doi.org/10.1002/adma.201706717

FIG 1 أ) العناصر الأساسية مخطط الرسم البياني. ب) مقترنة الذاكرة مرشح منحنى مميزة. ج) مقترنة الذاكرة العاملة الخطط. د) اقتران المغناطيسي الجهد (VME) والقطب مع الحقل المغناطيسي للأرض يتغير الاتجاه.

FIG 2 أ) FIG متشابك. إمكانات بعد المشبكي (EPSP / IPSP) مع نبض الزناد بعد التغيير في التيار الكهربائي ب) إثارة / كبت. EPSP / IPSP الزناد نبض مع عدد من التغييرات في ج) 2.5 كيلو فولت / سم نبض الجهد حالة الزناد.

FIG 3 على بعد ب) والمقابلة نبض توقيت اللدونة تعتمد نبض الزناد الموجي. ج-د) نبض توقيت اللدونة تعتمد في شكل مبسط والمقابلة الموجي نبض الزناد.

FIG 4 أ) العصبي مخطط الشبكة. ب) مشغل الرسم البياني نبض الموجي. ج) أوزان متشابك قبل وبعد توزيع الوزن التعلم الشبكة العصبية. التشبع د) دقة التعلم يختلف الضوضاء مع عدد من الأغراض بكسل.

تحرير: Aprilis

المواد الشعبية الأخيرة TOP10

انقر على العنوان لعرض