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Hardware-Friendly Stochastic and Adaptive Learning in Memristor Convolutional Neural Networks为题发表于Advanced Intelligent Systems。深圳先进院客座硕士生张伟和潘伦帅为本论文的共同第一作者,深圳先进院医工所副研究员黄明强、钟高阔和南方科技大学李江宇教授为论文的共同通讯作者。 神经网络已被广泛应用于各种人工智能技术,如计算机视觉和语音识别。然而,在传统互补金属氧化物半导体CMOS数字平台上运行的人工智能算法在很大程度上受到摩尔......阅读全文
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
新忆阻器可在电阻开关自整流效应和电容相互切换
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519871.shtm探索基于硬件的加密方法是增强数据安全性的途径之一,忆阻器具有强大的逻辑计算能力、更高的集成密度和极低的功耗,被认为是最有前途的下一代电子器件之一。西安交通大学前沿科学技术研究院邵金友教
《纳米快报》:美科学家开发出宽度5纳米忆阻器
上世纪60年代,英特尔公司创始人之一戈登·摩尔提出了著名的摩尔定律:集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。然而,芯片的进一步小型化遇到越来越多的技术局限。在传统硅芯片技术上所能取得的进步受到物理法则和资金的限制也越来越严重,有人以为看到了集成电路技
“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
科学家研制光控忆阻器,实现多策略药物精准释放
近日,西安交通大学前沿院教授邵金友、孙柏团队借助原位表征技术和第一性原理计算,创新的提出了一种特异性抑制溴空位形成的动力学模型。该工作为调控钙钛矿成核提供了可参考的封闭工艺和理论支持,也展示了光电忆阻器在全光控鞘内药物注射系统中的应用前景。该研究成果发表在《先进材料》。 无机非铅钙钛矿因其优异
科学家首次攻克大数据排序存算一体硬件系统
排序作为最基础、最常用的计算范式之一,广泛应用于人工智能、搜索引擎、路径规划、数据库等众多关键任务中。由于排序本质上的高度非线性,传统硬件通常依赖复杂的比较器网络和频繁的主存访问,在大数据时代愈发受限于带宽、能效、面积瓶颈。近年来,存算一体技术基于忆阻器的存算一体架构,因其高密度、多电导态和高能效等
科学家首次攻克大数据排序存算一体硬件系统
排序作为最基础、最常用的计算范式之一,广泛应用于人工智能、搜索引擎、路径规划、数据库等众多关键任务中。由于排序本质上的高度非线性,传统硬件通常依赖复杂的比较器网络和频繁的主存访问,在大数据时代愈发受限于带宽、能效、面积瓶颈。近年来,存算一体技术基于忆阻器的存算一体架构,因其高密度、多电导态和高能效等
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
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
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
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
河大学者于国际权威期刊论述阻尼器未来
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455026.shtm 近日,河北大学教授闫小兵课题组在国际材料与器件领域知名学术期刊《先进功能材料》上在线发表长篇综述文章《忆阻器的未来:材料工程和神经网络》。文章系统回顾了忆阻器的现有材料和结构、基
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
自动化所提出不规则卷积神经网络
近日,中国科学院自动化研究所马佳彬、王威、王亮等研究人员在科学预印本网站arxiv上预发表了一项研究,提出了一种新形式的卷积神经网络——不规则卷积神经网络,这种新的方法能够解决常规卷积效率低下的问题。 在深度卷积神经网络(CNN)中,卷积核是最基本和最重要的组件。研究人员给卷积核配置了形状属性
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
我国科学家在多模态神经形态感知研究方面获进展
躯体感受系统中的多模态感知可帮助人们获得更全面的物体属性,并对物体的状态做出准确判断。尤其是不同受体的感觉信号在一定的条件下还可被神经元整合并发送到大脑皮层作进一步处理(图1a)。与单模态感知相比,多模态融合感知在评估物体属性和提高物体识别精度方面具有明显优势。在传统的人工感知系统中,多
我国科学家在多模态神经形态感知研究方面获进展
躯体感受系统中的多模态感知可帮助人们获得更全面的物体属性,并对物体的状态做出准确判断。尤其是不同受体的感觉信号在一定的条件下还可被神经元整合并发送到大脑皮层作进一步处理(图1a)。与单模态感知相比,多模态融合感知在评估物体属性和提高物体识别精度方面具有明显优势。在传统的人工感知系统中,多
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
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
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
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
《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
Science发文!我国学者“存储—计算一体化器件”研究新成果
在国家自然科学基金项目(61974050、61725505和61905266)等资助下,华中科技大学叶镭副教授与中国科学院上海技术物理研究所胡伟达研究员等合作团队,在存储—计算一体化器件研究方面取得进展。研究成果以“基于二维材料的面向神经形态硬件的同质晶体管-存储器结构(2D materials
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
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
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
主办EXPO-2024上海球栅阵列封装展官网」
展会名称:2024中国(上海)国际电子封装测试展览会英文名称:China (Shanghai) International Electronic Packaging and Testing Exhibition 2024大会负责人:李经理 136 5198 3978(同微)展会时间:2024年11月
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