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未知复杂环境下基于兴趣驱动的类脑自主导航技术

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航空科学技术 2024年第2期35卷 1-13页

作者：王晨旭熊智杨闯南京航空航天大学江苏南京211106 先进飞行器导航、控制与健康管理工信部重点实验室江苏南京211106

随着无人系统的应用越发广泛,传统导航技术很难满足无人系统在面对复杂任务和未知环境时对自主智能导航性能的要求。哺乳动物能够在兴趣驱动下实现高效智能且自适应环境的导航行为,受此启发的基于兴趣驱动的类脑自主导航技术有潜力克服... 详细信息

随着无人系统的应用越发广泛,传统导航技术很难满足无人系统在面对复杂任务和未知环境时对自主智能导航性能的要求。哺乳动物能够在兴趣驱动下实现高效智能且自适应环境的导航行为,受此启发的基于兴趣驱动的类脑自主导航技术有潜力克服传统导航实时、准确和低功耗不能同时满足的缺点。本文首先阐述了哺乳动物大脑导航机理;其次,总结概括出基于兴趣驱动的类脑自主导航技术框架;再次,从自身感知、环境认知、记忆推理和兴趣决策4个方面梳理了类脑自主导航的关键技术和实现途径,指出了相关研究的缺陷;最后,分析了现阶段类脑自主导航技术的不足,并对未来一体化发展做出展望。

关键词：类脑自主导航兴趣驱动连续吸引子神经网络类脑多源融合脉冲神经网络类脑芯片

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脉冲神经网络硬件系统的膜电位存储复用机制

电脑知识与技术 2024年第2期20卷 21-23页

作者：李声扬莫春梅北海职业学院广西北海536000

膜电位存储器是脉冲神经网络硬件系统的重要组成部分,传统系统中每一个神经元都匹配了一个独立的膜电位存储单元,这导致整个系统有较大的膜电位存储资源消耗。受计算机主存与Cache经典映射方法启发,文章提出了多对一、多对多以及全连接... 详细信息

膜电位存储器是脉冲神经网络硬件系统的重要组成部分,传统系统中每一个神经元都匹配了一个独立的膜电位存储单元,这导致整个系统有较大的膜电位存储资源消耗。受计算机主存与Cache经典映射方法启发,文章提出了多对一、多对多以及全连接复用机制解决这一问题。在复用机制中,多个神经元可以按照不同的策略复用相同的存储单元以减少系统硬件成本。这三个复用机制也有着不同硬件实现复杂度和存储冲突概率,为解决上述问题提供了灵活的解决方案。

关键词：脉冲神经网络类脑芯片神经形态计算膜电位事件驱动

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类脑芯片：“芯”中的电磁波

安全与电磁兼容 2021年第3期 9-11页

作者：李尔平陶拓旻马涵之浙江大学

人工智能目前处于第三次高速发展期,人工智能算法的发展离不开其物理基础——类脑芯片。类脑芯片特殊的传输信号和电路架构,将引起全新的电磁完整性问题。传统的自动化设计软件无法适用于类脑芯片,针对类脑芯片的新型模拟及设计技术和... 详细信息

人工智能目前处于第三次高速发展期,人工智能算法的发展离不开其物理基础——类脑芯片。类脑芯片特殊的传输信号和电路架构,将引起全新的电磁完整性问题。传统的自动化设计软件无法适用于类脑芯片,针对类脑芯片的新型模拟及设计技术和方法亟待开发。在类脑芯片发展前期加入电磁完整性的研究具有重要的科学价值和广泛的工业应用前景。

关键词：类脑芯片电磁兼容信号完整性人工智能电子设计自动化

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忆阻器类脑芯片与人工智能

微纳电子与智能制造 2019年第4期1卷 58-70页

作者：陈子龙程传同董毅博张欢张恒杰毛旭瑞黄北举美国雪城大学纽约13244 江苏省产业技术研究院脑机融合智能技术研究所苏州215133 中国科学院半导体研究所北京100083 北京工业大学北京100124

现阶段计算与存储分离的"冯·诺依曼"体系在功耗和速率方面已经不能满足人工智能、物联网等新技术的发展需求,存算一体化的类脑计算方案有望解决这一问题,迅速成为研究热点。忆阻器是一种新型微电子基础器件,其电阻可通过外场连续调节... 详细信息

现阶段计算与存储分离的"冯·诺依曼"体系在功耗和速率方面已经不能满足人工智能、物联网等新技术的发展需求,存算一体化的类脑计算方案有望解决这一问题,迅速成为研究热点。忆阻器是一种新型微电子基础器件,其电阻可通过外场连续调节且具有非易失性、小尺寸、低能耗、高速和CMOS兼容等优良特性,被认为是快速实现存算一体化计算最具潜力的类突触器件。与此同时,光电子器件和神经元遵从动力学数学同构性,借助这种同构性可用光电子器件模拟神经元行为并实现类脑计算,基于光子器件的类脑芯片正在往更高集成度、更低功耗、更高性能方向发展,其将会在类脑计算领域发挥越来越重要的作用。介绍忆阻器材料和器件方面的研究进展,具体包括石墨烯材料低温生长,小尺寸钙钛矿忆阻器件、Parylene忆阻器件、WTiO_x忆阻器件以及光子集成类突触器件及芯片等方面研究,并讨论忆阻器在类脑芯片和人工智能领域的应用前景。

关键词：忆阻器光电子器件类脑芯片人工智能

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基于光电器件的神经形态类脑芯片研究进展

微纳电子与智能制造 2021年第1期3卷 174-180页

作者：陈子龙张欢程传同毛旭瑞黄北举美国雪城大学纽约13244 江苏省产业技术研究院脑机智能研究所苏州215133 中国科学院半导体研究所北京100083

随着信息技术和大数据时代的迅猛发展,计算效率和速度逐渐受到冯·诺依曼架构的制约。神经形态类脑计算通过模拟大脑的运行机制实现存算一体化逐渐成为研究热点。光电器件和神经元遵从的动力学具有数学同构性,利用这种同构性可以实现基... 详细信息

随着信息技术和大数据时代的迅猛发展,计算效率和速度逐渐受到冯·诺依曼架构的制约。神经形态类脑计算通过模拟大脑的运行机制实现存算一体化逐渐成为研究热点。光电器件和神经元遵从的动力学具有数学同构性,利用这种同构性可以实现基于光电器件的神经形态类脑芯片,实现类脑的学习、决策、认知等数据处理和分析功能。系统总结了光电类脑器件的工作原理,基于光电类脑器件构建的人工神经元,以及在此基础上构建的神经形态类脑芯片。随着基于光电器件的神经形态类脑芯片逐渐向着高集成度和低功耗方向发展,其必将会在神经形态类脑计算领域扮演越来越重要的角色。

关键词：硅基光电子人工神经元类脑芯片

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忆阻器与类脑芯片——访领军人物缪向水教授

微纳电子与智能制造 2019年第4期 1-3页

作者：张莹杜春玲北京市电子科技情报研究所《微纳电子与智能制造》杂志社

忆阻器被认为是继电阻、电容、电感之后的第4种基本电路元件,这一个概念的提出和实现给传统电路理论带来了根本性的变革。忆阻器在新一代信息技术诸多领域(包括低功耗类脑计算、非易失逻辑运算、信息存储等)有着广阔的应用前景,成为近... 详细信息

忆阻器被认为是继电阻、电容、电感之后的第4种基本电路元件,这一个概念的提出和实现给传统电路理论带来了根本性的变革。忆阻器在新一代信息技术诸多领域(包括低功耗类脑计算、非易失逻辑运算、信息存储等)有着广阔的应用前景,成为近年来备受关注的新型纳米器件,并引起国内外众多高校、科研机构、业界主要半导体公司的广泛关注和投入。正值华中科技大学蔡少棠忆阻器研究中心成立之际,《微纳电子与智能制造》采访到忆阻器研究中心主任缪向水教授,请缪教授为大家讲述忆阻器相关领域的研究进展,为领域内的研究人员答疑解惑。

关键词：忆阻器类脑芯片阻变器件存储器

忆阻器类脑芯片阵列建模及其电磁传输特性分析

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忆阻器类脑芯片阵列建模及其电磁传输特性分析

2021年全国微波毫米波会议

作者：陶拓旻马涵之陈泉坤李尔平浙江大学信息与电子工程学院

本文基于节点分析法提出了一种针对类脑忆阻器阵列的等效电路建模方法来分析其片上互连电磁传输特性。这种方法通过矩阵表示电路参数,能方便灵活地用于不同大小、不同激励方式的忆阻器阵列,且能快速获得阵列内部各个节点和支路的电压和... 详细信息

本文基于节点分析法提出了一种针对类脑忆阻器阵列的等效电路建模方法来分析其片上互连电磁传输特性。这种方法通过矩阵表示电路参数,能方便灵活地用于不同大小、不同激励方式的忆阻器阵列,且能快速获得阵列内部各个节点和支路的电压和电流。基于所提出的建模方法,本文进一步对常用的V/2、V/3写机制进行仿真对比,发现V/3写机制的准确率优于V/2写机制,但是需要比V/2写机制消耗更多的功率。

关键词：忆阻器类脑芯片电磁传输特性节点分析法

来源： cnki会议评论

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美国类脑芯片发展历程

电子产品世界 2015年第4期22卷 24-25页

作者：唐旖浓工业和信息化部电子科学技术情报研究所北京100040

美国为保持技术优势,率先发起类脑计算芯片的相关研究工作,通过模仿人脑工作原理,使用神经元和突触的方式替代传统冯诺依曼架构体系,使芯片能够进行异步、并行、低速和分布式处理信息数据,并具备自主感知、识别和学习的能力。

关键词：类脑芯片信息数据

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美国人工智能芯片最新发展

电子元器件与信息技术 2022年第7期6卷 19-22页

作者：徐晨国家工业信息安全发展研究中心

近年来，随着全球对人工智能(AI)行业投资的不断增加，人工智能算法和应用处于高速发展和快速迭代时期，作为支持人工智能底层基础的人工智能芯片，呈现出广阔的发展前景。美国作为人工智能芯片的领导者，高度重视人工智能芯片的研发。... 详细信息

近年来，随着全球对人工智能(AI)行业投资的不断增加，人工智能算法和应用处于高速发展和快速迭代时期，作为支持人工智能底层基础的人工智能芯片，呈现出广阔的发展前景。美国作为人工智能芯片的领导者，高度重视人工智能芯片的研发。本文梳理了美国在图形处理器(GPU)技术、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)技术和类脑芯片等方面的发展动向，分析了人工智能芯片技术路线的优缺点和发展方向，研判了人工智能芯片在促进信息化装备、军事仿真训练、智能化指挥系统等领域的军事应用。

关键词：人工智能芯片类脑芯片机器学习神经网络