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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配CPU处理数据的速度,又像闪存一样具备高密度、非易失的信息存储。如果该存储器还具有优秀的忆阻特性,从而实现人工突触器件的功能,则可用于构建存算一体的计算系统,并有望突破冯诺依曼架构,为人工智能提供硬件支持。 研究人员制备了高质量铁电隧道结,通过对其阻变速度、开关比、操作电压的调控,该原型存储器信息写入速度快至600皮秒(注:机械硬盘的速度约为1毫秒, 固态硬盘的约为1~10毫秒, 1毫秒=1,000,000,000 皮秒)、开关比达2个数量级,且其600皮秒的阻变速度在85℃时依然稳定(工业测试标准);一个存储单元具有32个非易失......阅读全文

食用7种人工色素或致儿童智商降5分

  对宝宝来说,色彩不仅仅意味着视觉美,衣食住行中,黑白黄绿紫,色彩的变化有时候还蕴藏着更多含义,五颜六色的宝宝营养食品不仅仅是引发宝宝食欲的诱饵,还能增强宝宝健康;但现在市场上充斥大量的含有人工色素的零食则会危害孩子健康,不仅会削弱食欲,甚至会导致孩子智力下降、性早熟。所以家长要孩子学会拒绝彩色零

俄罗斯正在研发人工神经网络系统

  俄罗斯国家研究型大学“下诺夫哥罗德国立大学”正在研发自适应性神经接口,该接口由大脑接口神经网络和基于忆阻器的电子神经形态系统组成。此项研究工作为人类在活体生物组织与类生物神经网络兼容方面的首次科学尝试。   “下诺夫哥罗德国立大学”所实施的方案为研发自适应性神经接口,其一端为活体组织,而另一端为

上海生科院教授《细胞》子刊解析神经干细胞研究

自中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所,干细胞生物重点实验室(Key Laboratory of Stem Cell Biology),日本福井大学(Fukui University)医学院,美国Sloan-Kettering癌症研究中心(Memorial Sloan-Ketterin

打印一个盆骨,打印一个肾脏:3D打印引领医学革命

  2012年,美国俄亥俄州。刚生下来6周的小男孩凯巴(Kaiba Gionfriddo),开始出现呼吸困难,拒绝进食。两个月的时候,小凯巴的症状越来越糟糕,已经无法自主呼吸了,医生必须给他插上气管插管维持呼吸。   检查发现,小男孩患上了极端罕见的先天性支气管软化症,气管自行塌陷,无法自主呼

中国人工耳蜗植入技术达世界先进水平

      第三十七届美国耳鼻咽喉科学年会近日在美国圣地亚哥举行。中国人民解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科主任杨仕明教授,就该院近20年来开展的1681例电子耳蜗植入以及中国人工听觉植入现状做了主题报告,并首次在国际会议上介绍了由该院参与研发的中国产电子

美麻省理工学院成功研制无需外置硬件的人工耳蜗

  据美国麻省理工学院网站2月10日报道,该校科学家参与的一个联合研究小组开发出一种无需外置硬件的新型人工耳蜗,有望改善失聪人士的听觉,为其生活带来更大便利。相关论文公布在本周(2月9日—2月13日)举行的国际固态电路会议上。   人工耳蜗是一种通过电极刺激听觉神经的方式帮助聋人恢复或重建听觉的电

我国学者提出从离子学到量子离子学的生物信息转化技术

  传统的神经记录技术是基于从离子学到电子学的生物信息转换,虽被广泛研究,但其在神经科学和脑科学领域进展很小。2018年,理化所江雷院士将生物孔道中离子和分子以单链的量子方式快速传输定义为“量子限域超流体”(Sci. China. Mater., 2018, 61, 1027)。随后,他们提出离子和

江雷团队提出从离子学到量子离子学的生物信息转化技术

  传统的神经记录技术是基于从离子学到电子学的生物信息转换,虽被广泛研究,但其在神经科学和脑科学领域进展很小。2018年,中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所研究员江雷将生物孔道中离子和分子以单链的量子方式快速传输定义为“量子限域超流体”(Sci. China. Mater., 2018, 61

从离子学到量子离子学的生物信息转化技术

传统的神经记录技术是基于从离子学到电子学的生物信息转换,虽被广泛研究,但其在神经科学和脑科学领域进展很小。2018年,中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所研究员江雷将生物孔道中离子和分子以单链的量子方式快速传输定义为“量子限域超流体”(Sci. China. Mater., 2018, 61

日研发能跟踪气味信息的小型机器人

  据物理学家组织网2月5日报道,日本东京大学科学家正在研究一种能跟踪气味信息的机器人。目前,他们用雄性蚕蛾带动一个小型的两轮机器车来追踪空气中雌蚕蛾释放的性信息素,以研究蚕蛾的神经与运动机制。下一步,他们将模仿雄性蚕蛾跟踪雌性气味的能力,给机器人装上高灵敏传感器,用来监控环境中泄露的污染物,追寻味

Nature:科学家用干细胞培育人脑发育3D模型

  一个国际研究团队使用干细胞成功培育出一个模仿人脑早期发育的3D结构。研究显示,这种“类脑器官(迷你大脑)”可以被用作微观分析人类遗传性疾病发病机理的模型系统。在罹患遗传性疾病的人群中,其大脑体积明显缩小。   该研究由奥地利分子生物技术研究所的Juergen Knoblich牵头,并联合英

世界首条柔性人造触觉神经诞生

  记者6月7日从南开大学获悉,该校电子信息与光学工程学院徐文涛团队与美韩两国科学家合作,研发出了世界上首条柔性人造触觉神经,让更智能的人造皮肤离现实又近了一步。这一研究成果在最新一期国际刊物《科学》上全文发表。  人类皮肤是极为复杂的系统,其中有成千上万个感受器用于感知压力、温度、位置等信息。这些

胖不胖:看人工神经网络怎么“称”

  肥胖是世界卫生组织确定的十大慢性疾病之一,而中国的肥胖现状更为严峻。世界卫生组织的最新报告显示,在我国现有近9000万肥胖者,这一数字已超越美国居世界首位。肥胖常与心血管、高血脂、糖尿病等疾病相伴,更增加了对人体健康的威胁。然而,怎样才算肥胖,如何对肥胖进行更确切的评估呢?2016年第3期《前沿

壳聚糖降解物改善巨噬细胞构建微环境促进外周神经再生

  研究背景    外周神经系统(PNS)损伤后的修复涉及到非常复杂的生物学功能。壳聚糖作为一种人工神经导管,在治疗PNS修复过程中有非常显著的效果。当然,在这个过程中,壳聚糖的作用不仅仅是作为神经修复的支架,其降解产物壳寡糖(COS)是具有促进组织再生功能的。然而,目前这种现象的具体作用机制还不

壳聚糖降解物改善巨噬细胞构建微环境促进外周神经再生

研究背景外周神经系统(PNS)损伤后的修复涉及到非常复杂的生物学功能。壳聚糖作为一种人工神经导管,在治疗PNS修复过程中有非常显著的效果。当然,在这个过程中,壳聚糖的作用不仅仅是作为神经修复的支架,其降解产物壳寡糖(COS)是具有促进组织再生功能的。然而,目前这种现象的具体作用机制还不是很清楚。本研

壳聚糖降解物改善巨噬细胞构建微环境促进外周神经再生

研究背景外周神经系统(PNS)损伤后的修复涉及到非常复杂的生物学功能。壳聚糖作为一种人工神经导管,在治疗PNS修复过程中有非常显著的效果。当然,在这个过程中,壳聚糖的作用不仅仅是作为神经修复的支架,其降解产物壳寡糖(COS)是具有促进组织再生功能的。然而,目前这种现象的具体作用机制还不是很清楚。本研

近红外分光光度法指导原则

一、背景介绍近红外(Near Infrared,简称NIR)光是指介于可见光与中红外之间的电磁波,谱区范围是780~2526nm (12820~3959cm-1),通常又将此波长范围划分为近红外短波区(780~1100 nm)和近红外长波区(1100~2526 nm)。与中红外相比,该区域主

美研发出“化学遗传学新技术” 能操控动物行为

  美国北卡罗莱纳大学(UNC)医学院和国家卫生研究院(NIH)科学家开发出一种新的“化学遗传学”技术,能抑制小鼠的某种行为,如贪吃,随后还能将这种行为再次激活。这一技术带来了新的前沿研究工具,能帮人们更好地理解大脑的工作机制。相关论文发表在最近的《神经元》杂志上。  据每日科学网近日报道,这种新技

日研究用iPS细胞再现小脑疾病成因

  新华社电 日本的一项最新研究首次使用脊髓小脑变性症患者的皮肤细胞等制成诱导多功能干细胞(iPS细胞),并使之分化成这种疾病中起关键作用的神经细胞,再现了这种小脑疾病的成因。研究人员说,这有助于开发相关治疗药物。  脊髓小脑变性症是一种罕见的小脑功能障碍疾病,由于小脑和脑干的神经细胞变性、脱落和减

“读心”不再是幻想:新技术助实现心灵感应

  你想过如果带着他人的头脑做事会是什么感觉吗?或者你尝试过向回家路上的伴侣发送“回来时顺便买个牛奶”的心灵感应吗?最近大脑-计算机对接的进展正在将脑间直接传递思想的科学幻想变成现实。  过去两年发表的一系列研究宣告了动物之间、人之间甚至人鼠之间脑活动的直接传输。这种“脑脑对接”(BBI)通过连接两

“读心”不再是幻想:新技术助实现心灵感应

  澳媒称,你想过如果带着他人的头脑做事会是什么感觉吗?或者你尝试过向回家路上的伴侣发送“回来时顺便买个牛奶”的心灵感应吗?最近大脑-计算机对接的进展正在将脑间直接传递思想的科学幻想变成现实。  据澳大利亚《悉尼先驱晨报》网站3月9日报道,过去两年发表的一系列研究宣告了动物之间、人之间甚至人鼠之间脑

天然蛋白首次组成聚合物网络 具有自愈能力

  美国桑迪亚国家实验室研究人员创建了类似神经结构的聚合物纳米管连接,具有自愈能力,并且其带有许多突出的细丝可收集或发送电脉冲。  美国桑迪亚国家实验室研究人员创建了类似神经结构的、具有自愈能力的聚合物纳米管连接,其突出的细丝可收集或发送电脉冲。该研究成果发表于最新一期的《纳米尺度》杂志上。  该实

天然蛋白首次组成聚合物网络

  美国桑迪亚国家实验室研究人员创建了类似神经结构的、具有自愈能力的聚合物纳米管连接,其突出的细丝可收集或发送电脉冲。该研究成果发表于最新一期的《纳米尺度》杂志上。   该实验室研究员乔治·巴尚德说:“天然蛋白质在化学上组装创建聚合物的复杂结构,这是第一次,而现代机械对此无法复制。”   研究员沃利

老技术“放新招”,为神经研究提供最好分辨率

  近日,发表在《自然方法》(Nature Methods)杂志上的一项研究发现,由意大利欧洲分子生物学实验室(European Molecular Biology Laboratory,EMBL)的科学家们发明的一种新方法能够让研究人员更加详细地探索小鼠神经。这种新方法让研究人员使用人工标记更加方

Nat Methods:老技术“放新招”,为神经研究提供最好分辨率

  近日,发表在《自然方法》(Nature Methods)杂志上的一项研究发现,由意大利欧洲分子生物学实验室(European Molecular Biology Laboratory,EMBL)的科学家们发明的一种新方法能够让研究人员更加详细地探索小鼠神经。这种新方法让研究人员使用人工标记更加方

世界首条柔性人造触觉神经研发成功

  如果能让机器人拥有触觉,可以感知温度、压力,甚至具有神经活动,那么它们将“解锁”更多新技能。日前,世界上首条柔性人造触觉神经的问世,让这一设想距离现实更近了一步。近日,美国斯坦福大学鲍哲楠、韩国首尔大学李泰宇、南开大学徐文涛团队联合在《科学》杂志上发表论文,报道了一种基于柔性有机电子器件的高灵敏

小型生物3D打印机有望再生神经细胞

  长期以来,科幻小说的梦想之一就是构建肉体,如《星球大战》中卢克·天行者的手,《第五元素》中的红发女莉露。有了3D打印以后,现实仍未赶上幻想,但有了生物3D打印以后,情况就不同了,它研究的正是打印身体组织。最近,美国密歇根理工大学研究人员开发出一种小型的生物3D打印机,可用于打印人工神经组织。  

我国将启动首次太空脑-机交互实验

  航天员在太空中“动动脑子”就能“指挥”各种操作,这种科幻片中才能见到的情景或将成为现实。  随着我国第一个真正意义上的太空实验室——天宫二号的成功发射,由天津大学神经工程团队负责设计研发的在轨脑-机交互及脑力负荷、视功能等神经工效测试系统也一同进入太空,将开启首次太空脑-机交互实验。“脑-机交互

宁波材料所在人造神经网络技术领域取得进展

  神经元晶体管(vFET)作为一种多功能、智能化的晶体管,在人造神经网络应用中起着重要的作用。这类晶体管是通过电容耦合效应计算多端输入信号的加权和,来控制晶体管的导通和截止,能量消耗少,非常类似于人工神经元器件的工作模式。这类器件是在传统硅基电路的基础上发展起来的,采用复杂的CMOS 工艺制作

基因表达谱数据聚类分析相关内容

DNA微阵列基因表达数据分析 对于基因表达谱数据的分析是生物信息学 的研究热点和难点。转化为数学问题,分析任务是从数据矩阵 M 中找出显著性结构,结构类型包括全局模型 (model) 和局部模式 (pattern) 。对基因表达谱数据的分析是数据挖掘问题,所采用的方法包括通过可视