利用基因线路构建神经网络实现神经拟态计算

作     者：杨姗 刘芮存 刘拓宇 庄滢潭 李金玉 滕越 Shan Yang;Ruicun Liu;Tuoyu Liu;Yingtan Zhuang;Jinyu Li;Yue Teng

作者机构：军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全国家重点实验室北京100071 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2021年第66卷第31期

页      面：3992-4002页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主　　题：神经拟态计算 人工神经网络 DNA计算 基因线路 合成生物学 

摘      要：随着大数据时代的到来,现有计算体系限制了人工智能与类脑计算等新技术的发展.基于人工神经网络的神经拟态计算则提供了潜在解决方案,而具备低能耗并行化等优势的生物计算对其研究至关重要,其中基因线路将是构造人工神经网络的关键.本研究利用生物元件构建设计了人工神经网络,并实现了线性分类、非线性分类以及图案分类等神经拟态计算应用,充分利用生物元件的特性,模拟神经网络中神经元的连接关系,根据生物元件在基因线路中产生不同响应作为元件选择标准,构建基因线路实现不同功能的神经拟态计算.本研究提出通过工程化基因线路构建人工神经网络实现神经拟态计算,由此集成的分子计算系统有望应用于人工智能芯片的制造,并进一步广泛应用于类脑计算、脑机接口及国防建设等领域.