人工突觸：具有機(jī)械和突觸靈活性的記憶晶體管
基于記憶晶體管的機(jī)械柔性人工突觸，可以表現(xiàn)出不同類型的突觸可塑性。突觸是神經(jīng)形態(tài)計算的一個基本組成部分（一種大腦啟發(fā)計算方法，旨在提供較傳統(tǒng)方法而言更為高效的計算方法）。 目前，Yiqiang Zhan，Lirong Zheng和Fernando Seoane與來自瑞典和中國的合作者們，報道了一種人工突觸，該突觸是基于具有機(jī)械柔性的記憶晶體管設(shè)計的。 這種突觸設(shè)計的關(guān)鍵是一個三端結(jié)構(gòu)，它可以進(jìn)行柵極調(diào)諧。 通過調(diào)節(jié)柵極端上的電壓，使得器件的變化能夠得到補(bǔ)償，從而提高突觸的一致性和可重復(fù)性。 研究人員還發(fā)現(xiàn)柵極調(diào)諧可以將每次峰值事件的總能量消耗降低至45 fJ，并展示了對于復(fù)制神經(jīng)形態(tài)行為很重要的各種突觸塑性特征。
柔性電子元件一直被認(rèn)為是實現(xiàn)可穿戴電子系統(tǒng)的有效方法。然而，由于傳統(tǒng)的計算模式無法與現(xiàn)有的柔性器件相匹配，導(dǎo)致該領(lǐng)域的發(fā)展停滯不前。本研究提出了一種可實現(xiàn)這一目標(biāo)的新方法，即將柔性器件與神經(jīng)形態(tài)架構(gòu)結(jié)合在一起。通過精心設(shè)計和優(yōu)化記憶晶體管，創(chuàng)建一種高性能的柔性人工突觸。該器件性能好，可在515％動態(tài)范圍內(nèi)，實現(xiàn)在10，000個相同脈沖信號下，具有接近線性的非易失性電阻變化，并且每個脈沖的能量消耗低至45fJ。它還擁有多個突觸可塑性特征，使其可用于實時的在線學(xué)習(xí)。此外，由于其三端結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性，該器件的一致性和可重復(fù)性得到提高，同時還可降低能耗。 這項工作為未來的可穿戴計算提供了一個非?？尚械慕鉀Q方案。
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