神经形态电路的忆阻学习制造技术

技术编号:22061471 阅读:91 留言:0更新日期:2019-09-07 18:44
描述了神经形态电路的忆阻学习概念。在一个示例情况下,神经形态电路包括:生成第一振荡信号的第一基于振荡的神经元、整流第一振荡信号的二极管、以及耦合到二极管的突触,并且该突触包括长时程抑制(LTD)忆阻器以及与长时程抑制忆阻器并联布置的长时程增强(LTP)忆阻器。该电路还包括:耦合到突触的差分放大器,其基于来自LTP忆阻器和LTD忆阻器的输出信号之间的差值而生成差分信号;以及电耦合到差分放大器的第二基于振荡的神经元,其基于差分信号生成第二振荡信号。该电路还包括反馈电路,该反馈电路基于在目标信号和第二振荡信号之间的差值或误差,向LTP忆阻器和LTD忆阻器提供反馈信号。

Memory Resistance Learning of Neural Morphological Circuits

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】神经形态电路的忆阻学习相关申请的交叉引用本申请要求于2016年10月27日提交的第62/413,666号美国临时申请的优先权,该美国临时申请的全部内容据此通过引用并入本文。背景忆阻器是无源非线性双端电气元件。在忆阻器中,器件的电阻取决于先前流经器件的电流历史。因此,忆阻器在任何给定时间的电阻或阻抗取决于先前有多少电荷流过忆阻器以及电荷在哪个方向上。针对突触网络使用忆阻器已经作为神经形态电路发展领域的一种有前途的方法而被提出。忆阻器已经被结合到具有基于互补金属氧化物半导体(CMOS)的电路的交叉开关突触网络(crossbarsynapsenetwork),用于突触前和突触后电压控制。这些电路证明了基于CMOS的电压和电流控制可以用于生成忆阻器的电阻或阻抗(例如,存储器)的变化。专利技术概述在一个示例中,忆阻学习神经形态电路包括生成第一振荡信号的第一基于振荡的神经元、电耦合到第一基于振荡的神经元的、对第一振荡信号进行整流的二极管、电耦合到二极管的突触、电耦合到突触的差分放大器、以及电耦合到差分放大器的第二基于振荡的神经元,该第二基于振荡的神经元基于由差分放大器生成的差分信号,生成第二振荡信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种忆阻学习神经形态电路,包括:第一基于振荡的神经元,其生成第一振荡信号;二极管,其电耦合到所述第一基于振荡的神经元,对所述第一振荡信号进行整流;突触,其电耦合到所述二极管,并且所述突触包括并联布置的长时程抑制(LTD)忆阻器和长时程增强(LTP)忆阻器;差分放大器,其电耦合到所述突触,所述差分放大器基于来自所述LTP忆阻器的输出信号和来自所述LTD忆阻器的输出信号之间的差值,生成差分信号;和第二基于振荡的神经元,其电耦合到所述差分放大器,所述第二基于振荡的神经元基于所述差分信号生成第二振荡信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.27 US 62/413,6661.一种忆阻学习神经形态电路,包括:第一基于振荡的神经元,其生成第一振荡信号;二极管,其电耦合到所述第一基于振荡的神经元,对所述第一振荡信号进行整流;突触,其电耦合到所述二极管,并且所述突触包括并联布置的长时程抑制(LTD)忆阻器和长时程增强(LTP)忆阻器;差分放大器,其电耦合到所述突触,所述差分放大器基于来自所述LTP忆阻器的输出信号和来自所述LTD忆阻器的输出信号之间的差值,生成差分信号;和第二基于振荡的神经元,其电耦合到所述差分放大器,所述第二基于振荡的神经元基于所述差分信号生成第二振荡信号。2.根据权利要求1所述的忆阻学习神经形态电路,还包括反馈电路,所述反馈电路基于在目标信号和所述第二振荡信号之间的误差,向所述LTP忆阻器和所述LTD忆阻器提供反馈信号。3.根据权利要求2所述的忆阻学习神经形态电路,其中,所述反馈电路向所述LTP忆阻器提供第一反馈信号,并且向所述LTD忆阻器提供第二反馈信号。4.根据权利要求3所述的忆阻学习神经形态电路,其中,所述第一反馈信号与所述第二反馈信号反相。5.根据权利要求3所述的忆阻学习神经形态电路,其中,所述反馈电路根据在所述目标信号和所述第二振荡信号之间的差值或误差,调节在所述第一反馈信号和所述第二反馈信号中的至少一个反馈信号的相位。6.根据权利要求1所述的忆阻学习神经形态电路,其中:所述第一振荡信号包括幅度和相位;和在所述忆阻学习神经形态电路中,所述幅度用于在所述第一基于振荡的神经元和所述第二基于振荡的神经元之间传输信息,并且所述相位用于修改在所述第一基于振荡的神经元和所述第二基于振荡的神经元之间的连接强度。7.一种忆阻学习神经形态电路,包括:第一基于振荡的神经元,其生成第一振荡信号;突触,其电耦合到所述第一基于振荡的神经元,并且包括多个忆阻器;差分放大器,其电耦合到所述突触,所述差分放大器基于来自所述多个忆阻器的输出信号之间的差值,生成差分信号;和第二基于振荡的神经元,其电耦合到所述差分放大器,所述第二基于振荡的神经元基于所述差分信号生成第二振荡信号。8.根据权利要求7所述的忆阻学习神经形态电路,还包括反馈电路,所述反馈电路基于在目标信号和所述第二振荡信号之间的误差,向突触提供反馈信号。9.根据权利要求8所述的忆阻学习神经形态电路,还包括二极管,其电耦合到所述第一基于振...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰克·D·肯德尔胡安·C·尼诺
申请(专利权)人:佛罗里达大学研究基金会公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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