类脑忆阻器基人工智能应用获进展
随着人工智能的发展,忆阻器因其“存算一体”的特性被越来越多的研究者探索,铁电忆阻器因其优异的极化可控、多值存储和在神经计算领域的应用潜力而受到人们的特别关注。其中,由于铁电材料的技术需求和无铅无毒的环境要求,钛酸钡(BaTiO3)成为了铁电钙钛矿氧化物铅基材料的最佳替代品之一。然而,目前大多数铁电材料生长在单晶衬底上,复杂氧化物材料的硅兼容性不足阻碍了其与当前硅互补金属氧化物半导体技术的实际集成,在纯钛酸钡铁电材料中还存在高介电损耗的问题。近日,河北大学教授闫小兵团队报道了一种全新的材料结构,由钛酸钡掺杂低介电系数材料二氧化铈(CeO2)的垂直排列纳米复合(VANs)铁电薄膜作为忆阻介质,成功的获得了硅基外延铁电薄膜。通过这种新结构的引入,该铁电忆阻器器件实现了生物突触模拟功能。通过控制VANs结构薄膜的制备温度,优化了铁电极化反转特性。特别是,该器件的鲁棒耐用性可达109次循环。器件的速度也可以达到10ns,远低于人脑突触的反......阅读全文
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
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“
陈彧教授团队等制备出高分子纳米神经形态忆阻器
近日,华东理工大学化学与分子工程学院陈彧教授团队与上海交通大学刘钢研究员、合肥工业大学张章教授合作,利用二维有机共轭策略提高高分子的共平面性、结晶度和阻变稳定性,通过微纳加工技术制备了良率高达90%的低功耗纳米神经形态器件。这种器件具有与金属氧化物忆阻器可比拟的应用潜力,为发展小型化、高密度与低
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
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
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
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
人工智能展示类脑记忆形成过程-为记忆巩固提供新视角
韩国基础科学研究所认知与社会性中心研究人员发现,人工智能(AI)模型的记忆处理与人脑海马体之间存在惊人的相似性。这一新发现为记忆巩固提供了新的视角。记忆巩固是AI系统中将短期记忆转变为长期记忆的过程。 在开发通用人工智能(AGI)的竞赛中,理解和复制类人智能已成为一个重要的研究课题。这些技术进
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
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
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
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
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
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
大脑神经元的自反馈机制启发更好的类脑人工智能
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/486144.shtm 近日,中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心研究员曾毅团队在《神经网络》上发表了一项新研究,研究将来自生物脑神经元自身反馈以及兴奋抑制性神经元平衡的启发,融入类脑脉冲神经网络的理
脑图谱与类脑智能前沿论坛举办
论坛现场 海南大学供图 12月27日,“CSIG图像图形中国行”走进海南大学,并举办脑图谱与类脑智能前沿论坛。 国防科技大学教授胡德文、北京大学教授彭宇新、中国科学院自动化研究所研究员蒋田仔、北京大学教授林宙辰、海南大学教授殷明、北京邮电大学教授刘勇等受邀在会上作报告。中国科学院院士、海
智能型人工智能阻性感性负载柜
RX9517人工智能阻性感性负载柜 一 产品概述: 符合GB2099、GB16915.1、GB7000.1-2003、IEC60884、IEC61058、IEC60669.1等。用于家用和类似用途固定式电气装置的开关进行通断能力和正常操作寿命测试,也适用于家用和类似用途插头插座的分断
B类先导专项“脑功能联结图谱与类脑智能研究”结题验收
8月31日,中国科学院在北京召开B类战略性先导科技专项“脑功能联结图谱与类脑智能研究”结题总体验收会议。总体验收专家组由中科院院士王志珍、贺福初、赵国屏、强伯勤、张钹、郭雷等来自科研机构、高校、医院的科技专家,以及来自科学技术部、财政部、国家卫生和计划生育委员会、工业和信息化部等国家有关部门的管
人工神经元实现与活体细胞“对话互动”
揭秘大脑功能,解读脑部信号,不仅可为脑疾病提供诊疗依据,也能为研制类脑芯片提供思路。脑机接口是脑研究领域的热点,它是人脑与外界电子设备信息交互的通道,也是监测与解析脑部活动、治疗神经疾病、构建智能假肢等技术领域的基石。 大脑的决策、情绪调控等功能与神经递质密切相关。然而,绝大多数的脑机接口均依
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,
人工智能的“脑洞”究竟有多大
就像打了一剂强心针,当世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机横空出世后,人们对人工智能时代的期待似乎有了更多的底气:超越经典的量子计算机已经有了,打败超级计算机的量子计算机还会远吗? 一旦后者实现,人类将再次以计算能力为傲,窥探人类大脑的奥秘,从而扫除人工智能研究的一大障碍。目前来看,面
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
让“机器脑”类人脑,关键何在?
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514622.shtm
人工纳米流体突触可实现存内计算
人工纳米流体突触可实现存内计算。瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备,这使他们第一次能连接两个“人工突触”。该设备为受大脑启发的液体硬件设计铺平了道路。这项研究发表在最新一期《自然·电子学》杂志上。大脑信息处理是直接对存储的数据执行计算,而计算机则在内存单元和中央
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
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
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更好模拟和理解人脑,薄如原子的人工神经元面世
来自英国牛津大学、IBM欧洲研究所和美国得克萨斯大学的一个科研团队宣布了一项重要成就:他们通过堆叠二维(2D)材料,开发出一种厚度仅几个原子大小的人工神经元,其能够处理光和电信号进行计算,有望用于下一代人工智能计算,也有助科学家更好地模拟和理解人脑。相关研究成果刊载于最新一期《自然·纳米技术》杂志。
更好模拟和理解人脑,薄如原子的人工神经元面世
来自英国牛津大学、IBM欧洲研究所和美国得克萨斯大学的一个科研团队宣布了一项重要成就:他们通过堆叠二维(2D)材料,开发出一种厚度仅几个原子大小的人工神经元,其能够处理光和电信号进行计算,有望用于下一代人工智能计算,也有助科学家更好地模拟和理解人脑。相关研究成果刊载于最新一期《自然·纳米技术》杂