忆阻器模拟神经细胞让计算机更像人

最近,美国加州大学圣巴巴拉分校研究人员演示了一种包含100个人工突触的简单人工神经元线路,第一次证明了这种线路能执行简单的人类视觉功能——给图像分类,这标志着人工智能的一项重大进步。 人脑比电脑具优势 尽管人脑有着潜在缺陷,计算中会犯各种错误,但却保持着一种强大而有效的计算模式,它能在不到1秒钟完成某些特殊的任务,而一台计算机要完成这些任务需要更多时间,消耗更多能量。 这些功能是什么?比如你阅读一篇文章,你的大脑将对看到的字母和符号作出无数个瞬间决策,区分它们的形状、彼此相对位置,并根据诸多背景渠道推导出不同层次的含义,这一切就发生在你阅读文章的短时间内。改变字体,甚至字母方向,你仍能读下去并推断出同样含义。 研究人员发表在《自然》杂志上的论文称,他们开发的线路使用了基本的人工神经网络,在演示中能成功区分3个字母“z”“v”和“n”的形象,每个字母都有多种风格呈现,或加入各种“干扰”。这一过程就像人类从一群人中找出自......阅读全文

清华团队发布全球首颗忆阻器芯片,突破了哪些“卡脖子”难题?

  人工智能技术的发展浪潮极大地改变了人类的生产生活方式,对当前人类文明的各个领域产生了深刻的影响,并且还将持续深入地影响下去。  但人工智能技术依靠大算力的支撑,随着技术的爆炸式发展,它对大算力的需求也节节高升。然而,现有的算力短缺与庞大的算力需求之间形成了越来越突出的矛盾。芯片作为算力的物质载体

多孔有机聚合物膜应用于忆阻器研究中取得进展

  多孔有机聚合物薄膜具有本征多孔性和可调节的孔隙环境,适合于电子器件的应用。然而,由于缺乏鲁棒性、可加工性和制备的可控性,基于多孔有机聚合物薄膜的电子器件的构建仍存在挑战。咔唑是一种具有较低氧化电位的高电活性单元,可通过电化学策略制备多孔有机聚合物薄膜,这为制备基于多孔有机聚合物薄膜的电子器件提供

华理学者在二维有机薄膜忆阻器领域取得系列进展

近日,华东理工大学教授轩福贞团队在二维有机薄膜忆阻器神经形态计算领域取得重要进展,相关研究成果先后发表于《信息材料(英文)》和《细胞报告物理科学》。在一项研究中,研究团队开发了一种苯并噻吩修饰的共价有机框架材料,通过中等供电子基团(苯并三噻吩)和氧化还原活性基团(甲基三核铜)的有序限域分布,显著提升

晶体管继任者走来-忆阻器或成计算机新宠

  美国哥伦比亚广播公司的《疑犯追踪》塑造了一个人物,他设计出一种能预测恐怖袭击的机器。  图片来源:哥伦比亚广播公司  普通晶体管的替代者或许能在这个10年后进入市场,这预示着传统计算机功能结构将出现彻底性的重新设计。忆阻器——过去6年间大量研究的主题——将成为一系列新设备的基本构件,这些设备从“

上海微系统所等在人工突触模拟忆阻器研究方面取得进展

  基于冯·诺依曼架构的传统数字计算机,其数据处理与存储分离结构限制了其工作效率,同时带来巨大功耗,无法满足大数据时代下计算复杂性的需求。同时,上述缺陷也阻碍了深度学习神经网络的进一步发展。而借鉴人脑神经突触结构,构筑结构简单、低功耗、高低阻态连续可调的非易失性阻态忆阻器是实现类脑神经形态计算中至关

河大科研团队提出人工智能视觉系统新方法

人体超过80%的信息是通过眼睛从外部接收,视觉系统也是生物最重要的神经系统。在如今的人工智能(AI)技术中,通常使用图像传感器采集图像数据,但是图像传感器需要持续实时检测图像,这与人类视觉系统相比产生了大量冗余数据。 为了解决这一难题,河北大学电子信息工程学院教授闫小兵团队受生物视觉系统工作模式

离子型二维材料用于神经形态计算获新进展

  大数据时代,具有强大的计算能力和低功耗的硬件成为人们所需,基于离子迁移的神经形态忆阻器近年来引起了广泛关注。目前,基于块状材料的忆阻器可以通过金属离子或空位的调制实现多态操作,但仍面临集成度低、柔性差等挑战。  具有原子级厚度的二维(2D)材料有望用于制造具有高集成密度和良好柔性的忆阻器。此外,

国际首个“双环路”脑机接口系统解决方案问世

  2月17日,天津大学脑机海河实验室和清华大学集成电路学院强强联手,开发了一款基于忆阻器神经形态器件的新型无创演进脑机接口系统。  这项研究首次揭示了脑电发展与解码器演化在脑机交互过程中的协同增强效应,成功实现了人脑对无人机的高效四自由度操控。相关成果已在线发表于国际权威期刊《自然·电子》。  据

变压器直阻速测仪技术说明

直流电阻测试仪具有测量速度快,稳定性好精度高。直流电阻测试仪采用带背光的240*128大的图形LCD显示器测量数据,数字显示直观,抗干扰性强,体积小重量轻等优点,是测量各种电阻,特别是大电感设备直流电阻的理想仪器。产品别称    直流电阻速测仪、变压器直流电阻测试仪、变压器绕组直流电阻测试仪、变压器

“记忆晶体管”可同时存储和处理信息

  《自然》杂志22日在线发布的一项研究成果显示,美国西北大学科学家开发了一种被称为“记忆晶体管”的新型器件,能同时发挥存储器和信息处理功能,运行方式非常类似神经元。  计算机有单独的处理和存储单元,而大脑使用神经元来执行这两种功能。据物理学家组织网报道,凭借忆阻器和晶体管的组合特性,该新型器件包含

美国开发出一种新型高精度模拟芯片架构

  美国南加州大学研究团队开发出一种基于忆阻器的新型高精度模拟芯片架构,旨在结合数字计算的精度和模拟计算的节能和高速优势。  忆阻器(memristor)是一种被动电子元件,如同电阻器能产生并维持一股安全的电流通过某个装置。通过调整忆阻器参数,研究团队实现了前所未有的调节精度,并设计出一种新的电路和

清华团队发布最新Science,再现“芯”动能,

  近期,清华大学集成电路学院吴华强教授、高滨副教授基于存算一体计算范式在支持片上学习的忆阻器存算一体芯片领域取得重大突破,研究成果发表在《科学》(Science)上。  11年科研“长征”,从忆阻器件到原型芯片再到系统集成,钱鹤、吴华强团队协同攻关AI算力瓶颈难题,攻克“卡脖子”关键核心技术,成果

再添“芯”动能-清华团队发布最新Science

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509916.shtm近期,清华大学集成电路学院吴华强教授、高滨副教授基于存算一体计算范式在支持片上学习的忆阻器存算一体芯片领域取得重大突破,研究成果发表在《科学》(Science)上。11年科研“长征”

李清江:让芯片拥有记忆

  过去十年,国防科技大学电子科学学院副研究员李清江的科研工作就围着“忆阻器”转。  这是智能芯片中一种有“记忆”的电阻开关,它会根据电压或电流历史而动态改变电阻状态。“忆阻器是一种新型电子元件,其特性与人类大脑中的信息处理基本单元——神经突触很相似,它具有超小的尺寸、极快的擦写速度以及超长的擦写寿

《科学》:模拟大脑的“语言交流”

人类通过大脑认知世界,却对认知世界的大脑知之甚少。 原因之一是大脑有两种“语言”(电信号和化学信号),目前人们可以“读懂”大脑的“电语言”(读取并解译电信号),对其“化学语言”(神经元释放的神经递质等化学信息)的“译读”却束手无策。 1月13日,中国科学院化学研究所研究员于萍和毛兰群团

美国开发出一种新型高精度模拟芯片架构

  美国南加州大学研究团队开发出一种基于忆阻器的新型高精度模拟芯片架构,旨在结合数字计算的精度和模拟计算的节能和高速优势。  忆阻器(memristor)是一种被动电子元件,如同电阻器能产生并维持一股安全的电流通过某个装置。通过调整忆阻器参数,研究团队实现了前所未有的调节精度,并设计出一种新的电路和

新型人工神经元能模仿脑细胞电化学行为,有望降低能耗提升AI效率

美国南加州大学研究团队开发出一种新型人工神经元,能够模仿生物大脑细胞的电化学行为。这一成果标志着神经形态计算技术的突破,有望显著缩小芯片体积、降低能耗,并推动通用人工智能(AI)的实现。相关论文发表于新一期《自然·电子学》杂志。将一个扩散忆阻器和一个电阻器堆叠在一个晶体管上,即可制成一个集成脉冲人工

助力开发超快人工神经网络存算一体系统

  中国科学技术大学李晓光团队基于铁电隧道结量子隧穿效应,实现了具有亚纳秒信息写入速度的超快原型存储器,并可用于构建存算一体人工神经网络,该成果近日在线发表于《自然—通讯》。  在大数据时代,海量数据的低能耗、快速存储处理是突破和完善未来人工智能、物联网等技术发展的关键之一。为此,迫切需求一种既能匹

中科院金属所研发出新型门可调阻变存储器

  近期,中国科学院金属研究所(以下简称金属所)沈阳材料科学国家研究中心与国内多家单位合作,研究团队通过设计二维半导体与二维铁电材料的特殊能带对齐方式,将金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)与非隧穿型的铁电忆阻器垂直组装,首次构筑了基于垂直架构的门电压可编程的二维铁电存储器。相关研究成果11

低能耗,高算力,清华团队研制出新款忆阻器存算一体芯片

  “我们研发的这款存算一体芯片,展示出高适应性、高能效、高通用性、高准确率等特点,能有效强化智能设备在实际应用场景下的学习适应能力。”10日,清华大学集成电路学院副教授高滨接受记者采访时表示,“该款芯片揭示了人工智能时代下边缘学习的新范式,为突破冯·诺依曼传统计算架构下的能效、算力瓶颈提供了一种创

神经形态计算:低功耗AI的未来途径

数据驱动的应用,特别是人工智能(AI)的日益普及,正在改变人类与技术的互动方式,也引发了人们对其进一步研究、开发和应用的浓厚兴趣,从而有效解决许多长期未解的复杂问题。不过,AI对环境的影响也愈发受到关注。为了应对低功耗系统执行复杂AI算法的挑战,神经形态技术是未来计算领域的有力竞争者,特别是在解决复

宁波材料所在人工智能超灵敏突触器件研究中取得进展

  近日,谷歌研发的新版人工智能程序AlphaGo Zero从空白状态,在无任何人类输入的条件下迅速自学围棋,并以100:0的战绩击败“前辈”AlphaGo,再次引起了人们对人工智能的关注。基于人类大脑的神经形态工程是人工智能的重要发展方向之一。人脑是由多达1011-1012个神经元组成的复杂网络系

我国学者实现对类脑语音的识别

记者16日从安徽大学获悉,该校集成电路学院吴秀龙课题组与北京大学杨玉超教授课题组合作,利用动态忆阻器的动力学行为,开发了一种生物学可解释的特征提取单元,用于提取语音事件信号时空特征,并基于此单元成功构建了语音识别硬件系统进行实验验证。相关研究成果日前在线发表于国际学术期刊《科学‧进展》上。目前,基于

我国学者实现对类脑语音的识别

记者16日从安徽大学获悉,该校集成电路学院吴秀龙课题组与北京大学杨玉超教授课题组合作,利用动态忆阻器的动力学行为,开发了一种生物学可解释的特征提取单元,用于提取语音事件信号时空特征,并基于此单元成功构建了语音识别硬件系统进行实验验证。相关研究成果日前在线发表于国际学术期刊《科学进展》上。目前,基于深

变压器直阻速测仪特点及技术指标

简介:直流电阻测试仪是取代直流单、双臂电桥的高精度换代产品。直流电阻快速测试仪采用了先进的开关电源技术,由点阵式液晶显示测量结果。克服了其它同类产品由LED显示值在阳光下不便读数的缺点,同时具备了自动消弧功能。变压器绕组的直流电阻测试是变压器在交接、大修和改变分接开关后,必不可少的试验项目。在通常情

可被人体吸收的电子器件问世-将在疾病诊断中发挥作用

  记者日前从浙江大学了解到,浙江大学和英国剑桥大学的科学家用鸡蛋清和可降解金属制造出一种可被人体体液溶解、吸收的忆阻器。这种电子器件将在疾病诊断和治疗中发挥作用。  忆阻器是一种能够实现信息存储功能的电子器件。记者在浙江大学见到了这种新型微电子忆阻器,一片薄薄的圆形单晶硅衬底上整齐排列着16个白色

可被人体吸收的电子器件问世-将在疾病诊断中发挥作用

  记者日前从浙江大学了解到,浙江大学和英国剑桥大学的科学家用鸡蛋清和可降解金属制造出一种可被人体体液溶解、吸收的忆阻器。这种电子器件将在疾病诊断和治疗中发挥作用。   忆阻器是一种能够实现信息存储功能的电子器件。记者在浙江大学见到了这种新型微电子忆阻器,一片薄薄的圆形单晶硅衬底上整齐排列着16个白

研究实现第四种基本电路元件与非易失信息存储器

  电阻、电容和电感是人们熟知的三种基本电路元件,分别由四个基本电路变量(电压v、电流i、电荷q、磁通φ)两两之间的线性关系来定义。1971年,美国加州大学Leon Chua提出,基于对称性考虑应该存在第四种基本电路元件,由电荷和磁通之间的关系来定义。由于当时没有找到符合这种定义的真实器件,Leon

神经突触仿生器件研制成功

  记者日前从东北师范大学获悉,在国家自然科学基金及国家重大科学研究计划的资助下,该校刘益春研究组利用InGaZnO材料,构造了具有自主学习和记忆能力的神经突触仿生器件,在单一无机器件中实现了多种生物突触功能。相关成果发表在国际学术期刊《先进功能材料》上,并被选为标题页文章进行了重点报道。   据

神经形态通过模拟人脑运行方式进行高效率运算

  引言  神经形态设备(neuromorphic device)可以通过模拟人脑神经元的运行方式进行高效率运算。神经形态计算(neuromorphic computing)因此也可以用来对环境中的各种复杂刺激进行有效分析,可以在生物-电子接口中为生物传感提供智能响应。但是传统的神经形态计算需要使用