The invention discloses a STDP pulse design method based on a multi valued memristor and a realization method of diversified STDP. In this method, the presynaptic pulse and the postsynaptic pulse are designed as triangular waves with the same waveform. The time interval between the amplitude of the triangular wave and the anterior and posterior triangular waves is determined by the amplitude of the test pulse and the threshold response range of the pulse width, which simplifies the pulse design of STDP synaptic plasticity. By choosing different stopping states as initial stopping States and superimposing the designed pulses on memristors, the synaptic plasticity of STDP with biological exponential attenuation and that with biological exponential attenuation is realized, which is different from that of STDP with biological exponential attenuation. This method is expected to be applied to any kind of multivalued memristors, and further expand the application of memristors in artificial synapses and neural morphology calculation.
【技术实现步骤摘要】
基于多值忆阻器的STDP脉冲设计方法和多样化STDP的实现方法
本专利技术属于微电子器件
,更具体地,涉及基于多值忆阻器的STDP脉冲设计方法和多样化STDP的实现方法。
技术介绍
忆阻器(Memristor)因其与神经突触类似的独特非线性电学性质,以及结构简单、集成度高等优势,在新型神经突触仿生的电子器件领域引起广泛关注。当利用忆阻器实现电脉冲活动时间依赖的突触可塑性(Spike-timing-dependentplasticity,STDP)功能时,会将施加于上电极和下电极的脉冲信号分别看作突触前刺激和突出后刺激,进而通过设计脉冲信号实现STDP。脉冲信号的设计方式也存在两类,一类利用两个脉冲信号的电压叠加作用,另一类利用两个信号在时域上的相互作用。YiLi等人设计了四种用于实现STDP的脉冲信号,如图1所示,突触前和突触后脉冲的幅值、脉宽、种类不完全相同,而且都是不规则波形。S.Ambrogio等人设计了一种用于实现STDP的脉冲信号,如图2所示,突触前、突触后脉冲为幅值和脉宽不同的方波。Bernabe等人设计了一种用于实现STDP的脉冲信号,如图3所示,突触前、突出后脉冲为幅值和脉宽不同的指数型衰减波形。专利CN106098936A公开了叠加矩形波、三角波、正弦波实现电子突触功能STDP,但并未说明具体设计的突触前、后脉冲波形。专利CN106981567A公开了通过调整脉冲序列的参数来实现诸如PPF、STP、LTD、STDP等生物突触功能,但并未说明具体设计的突触前、后脉冲波形。由此可知,现有技术中针对忆阻器作为突触器件的研究存在诸多不足之处 ...
【技术保护点】
1.基于多值忆阻器的STDP脉冲设计方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.以多值忆阻器的中间阻态为初始阻态,将测试脉冲作用于所述多值忆阻器两端,进行Set向脉冲测试和Reset向脉冲测试,得到忆阻器相对于测试脉冲能够同时实现Set向响应和Reset向响应的幅值范围;S2.以测试脉冲脉宽的整数倍为间隔时间,由脉冲产生模块发出两个相同的三角波脉冲,分别施加在忆阻器两端,两个三角波叠加后的脉冲的最大绝对幅值应在步骤(1)得到的幅值范围内。
【技术特征摘要】
1.基于多值忆阻器的STDP脉冲设计方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.以多值忆阻器的中间阻态为初始阻态,将测试脉冲作用于所述多值忆阻器两端,进行Set向脉冲测试和Reset向脉冲测试,得到忆阻器相对于测试脉冲能够同时实现Set向响应和Reset向响应的幅值范围;S2.以测试脉冲脉宽的整数倍为间隔时间,由脉冲产生模块发出两个相同的三角波脉冲,分别施加在忆阻器两端,两个三角波叠加后的脉冲的最大绝对幅值应在步骤(1)得到的幅值范围内。2.如权利要求1所述的STDP脉冲设计方法,其特征在于,最大绝对幅值是三角波的正向最大幅值和负向最大幅值的差值绝对值。3.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:李祎,卢珂,缪向水,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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