具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(六)
A. 直接从热像素状态转到冷像素状态 像素状态S2和S3通常直接转到正常像素条件。从图10b不难看出,在S2状态中,Mmax和Mmin尝试以不同的时间常量接近Ms,在这个过程中,Mmax升高速度比快Mmin很多,直到像素恢复到正常工作条件为止。如图10c所示,当像素在S3状态时出现反转,Mmin以比Mmax更快速度的下降接近Ms。图10d是S4状态的仿真结果。在这种情况下,Mmax上升速率与Mmin下降速率相同,直到像素恢复到正常条件为止。在所有情况下,变化速率是由所施加的电流脉冲振幅控制的。 B. 从一个热像素状态转到另一个热像素状态,然后转至冷像素 虽然S4是一个典型的禁用状态,是根据Mmax和Mmin两个阈值发生的热像素,但是通常发生在校准阶段系统上电过程中。在这种情况,传感器是照片拍摄模式,算法尝试将两个阈值快速汇合到冷像素条件,同时像素故意设置为状态S4。这个阶段可需要几个帧,直到整个像素达到冷状态为......阅读全文
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(六)
A. 直接从热像素状态转到冷像素状态 像素状态S2和S3通常直接转到正常像素条件。从图10b不难看出,在S2状态中,Mmax和Mmin尝试以不同的时间常量接近Ms,在这个过程中,Mmax升高速度比快Mmin很多,直到像素恢复到正常工作条件为止。如图10c所示,当像素在S3状态时出现反转
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(三)
III. 工作原理 在讨论传感器架构之前,需要描述一下像素级自适应背景提取算法。我们考虑成像传感器的一个像素给一个特定场景点编码的情况。该像素以帧速率fps采集光强,并将其转换成电压VS(nT),其中T = 1/fps是像素传感器采样时间,整数n 表示帧个数。在传感器工作过程中
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(四)
因此,当Vmax试图快速触达VS过程中,Vmin也在做同样的事情,只不过速度较慢。这里,灰色区域快速变大。在若干个帧后,两个阈压限制VS,吸收全部信号变化,这样不会再产生任何热像素。从此,灰色区域恢复窄状和最大像素敏感度。 图6:利用内部三个忆阻器执行动态背景提取的像素示意图 IV.
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(五)
A. 曝光时间 在曝光时间(Ti)内, L2F转换器生成一串振幅I1、脉宽△T且频率与光强成正比的电流脉冲,送入MS,如图7所示。下面的等式通过状态变量w(t)描述了MS的状态: 其中,RON是低电阻,D是忆阻器长度,uv是 掺杂迁移率,n是L2F在曝光时间内生成的脉冲数量,在施加n个脉冲后,
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(二)
利用参考文献取得与上面等式相关的参数,使用Verilog-A语言开发一个忆阻器行为模型,通过电路仿真,使用下列参数验证该模型:RON = 200Ω, ROFF =200KΩ, u2= 10-10cm2S-1V-1, D = 10nm。只要系统在M? (RON , ROFF )边界
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(一)
本文介绍一个依靠忆阻器执行像素级自适应背景提取算法的成像传感器架构。内置光频转换器(L2F)的像素是图像处理的核心组件,其输出的与光强成正比的数字脉冲被施加到忆阻器后,忆阻器电阻将会发生相应变化。另外两个忆阻器用于保存动态边界,边界外的光生信号行为被认为是异常,即意外快速变化。与全CMO
科学家研制具有学习能力忆阻器
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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
全新忆阻器超越现有机器学习系统
在当今“大数据”时代,现有计算机硬件架构已面临速度和高能耗的瓶颈。科技日报记者日前采访美国密西根大学电子工程与计算机系卢伟教授获悉,他带领同事研发出一种全新忆阻器(Memristor)阵列芯片,其处理图片和视频等复杂数据的速度和能效,超越了现有最先进机器学习系统。相关论文发表在最近一期《自然·纳
清华团队研发全新忆阻器存算一体芯片
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509995.shtm近日,清华大学集成电路学院教授吴华强、副教授高滨课题组基于存算一体计算范式,创造性提出适配忆阻器存算一体实现高效片上学习的新型通用算法和架构(STELLAR),有效实现大规模模拟型忆
微电子所忆阻器基感知计算研究获进展
生物体中,感受神经系统是本体与外界环境交互的基本信息感知系统。生物体对生存环境的信息甄别与过滤,主要基于感受神经系统的习惯化功能。当前,人类社会正由信息化向智能化演进。智能化社会需要高效智能的信息感知系统对感知到的巨量信息进行有效甄别、处理和决策,并对重复无意义的信息进行有效过滤。因此,基于生物
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
深圳先进院提出忆阻器神经网络的高能效权重更新方案
近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所医学人工智能研究中心的黄明强研究团队在基于忆阻器阵列的卷积神经网络的研究当中提出了硬件友好型的随机自适应学习方法。区别于具有复杂外围电路设计的梯度下降方法(SGD)和分段线性(PL)的传统方法,该方法具有良好的硬件友好特性和高能效特性。相关成果以Hardw
-循环肿瘤DNA实时跟踪癌症发展
据本周三在《Nature Communications》杂志发表的一项新的研究中,科学家首次发现,流进入血液中的肿瘤DNA,可用于实时跟踪肿瘤的发展以及对治疗的响应。 三年多来,剑桥大学的研究人员,从肿瘤已经扩散到身体其他部位的一名乳腺癌患者身上,采集了外科肿瘤样本(活检)和血液样本。他们仔细
科研人员开发出基于AlScN/pin-GaN异质结的紫外光电突触器件
随着人工智能和互联网技术的发展,对高性能计算和智能视觉系统的需求日益增长。然而,传统的冯·诺依曼架构在处理大规模图像数据时面临着数据传输瓶颈和高能耗等问题,限制了系统的效率和性能。近年来,忆阻器作为新型非易失性存储器件,因在存储和处理单元中集成探测、存储和计算功能而备受关注。AlScN作为优秀的
高性能接口型忆阻器问世
美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家试图复制人脑无与伦比的计算能力,他们制造出了一种新的接口型忆阻设备。研究结果表明,该设备具有良好的可编程性和可靠性,可用作下一代神经形态计算的人造突触。相关论文发表于最新一期《先进智能系统》杂志。 研究示意图图片来源:物理学家组织网研究团队指出,与冯·诺依曼架构的
4.1万亿次!类脑设备运算能效创新纪录
一个由美国和印度科学家组成的国际研究团队研发出一款新型神经形态硬件平台,创下了迄今最高能效纪录:4.1万亿次运算/秒/瓦!这一平台可显著提升人工智能(AI)驱动的计算应用程序的性能。相关论文发表于新一期《自然》杂志。 研究团队称,他们研制出了迄今最准确、功能齐备的14位(万亿级)神经形态加速器
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科技日报北京9月19日电 (记者刘霞)一个由美国和印度科学家组成的国际研究团队研发出一款新型神经形态硬件平台,创下了迄今最高能效纪录:4.1万亿次运算/秒/瓦!这一平台可显著提升人工智能(AI)驱动的计算应用程序的性能。相关论文发表于新一期《自然》杂志。研究团队称,他们研制出了迄今最准确、功能齐备的
NVIDIA-RTX-30系列架构详解(六)
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新研究厘清忆阻器工作时的内部变化
据美国计算机世界网站5月16日报道,惠普公司的科学家在忆阻器的研发上取得新突破,他们弄清楚了忆阻器在电操作期间,其内部的化学性质和结构变化,借此可以改进现有忆阻器的性能。相关研究发表在16日出版的《纳米技术》杂志上。 忆阻器是一种有天然记忆功能的非线性电阻,通过控制电流的变
视觉传感器的应用
视觉传感器原理是从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素。图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量,以像素数量表示。 在捕获图像之后,视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较,以做出分析。例如,若视觉传感器被设定为辨别正确地插有八颗螺栓的机器部件,则传感器知道应该拒收只有七颗螺栓的部件,或者
离子选择性忆阻器研究获进展
忆阻器是具有记忆功能的非线性电阻器。忆阻器作为仿神经器件,在类脑计算和脑机接口等领域颇有潜力。近年来,中国科学院化学研究所于萍课题组致力于流体忆阻器研究,在器件构筑、传输原理与应用方面展开了系统研究。前期,该团队设计并构筑了聚电解质限域流体体系,发现了该体系中的忆阻行为,实现了突触可塑性的化学调控行
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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
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
物理所忆阻器的可调电致发光取得进展
忆阻器(Memristor)是电路里继电阻、电容和电感之外的第四种基本元器件。由于其在非易失性存储、人工神经网络、混沌电路、逻辑运算及信号处理等领域的应用潜力,成为2008年后电子学器件领域内的一个重要研究对象。电致发光(Electroluminescence)通常指半导体材料中电流或电场诱导的
新型有机忆阻器显著提高神经形态计算效率
华东理工大学化学与分子工程学院教授陈彧团队联合上海市智能感知与检测技术重点实验室,开发了一种新型共价有机框架(COF),显著降低了有机忆阻器的运行功耗,并提高了神经形态计算效率。相关研究在线发表于《德国应用化学》。为减少阵列中的器件数量、缩短数据写入时间、提高运行速度和效率,科学家正在努力将有机忆阻
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半导体所视觉芯片研究取得新进展
视觉芯片是一种由图像传感器阵列和阵列型并行信息处理器构成的半导体集成化片上系统芯片。它克服了现有视觉图像系统中的串行数据传输和串行信息处理速度限制瓶颈,可以在片上实现最高速度达到每秒一千帧以上的高速图像获取和智能化视觉信息处理,在高速运动目标的实时追踪、机器视觉、虚拟现实、快速图像