2018年12月18日
一个创新的电子设备在创建密歇根大学有能力直接的行为模型synapse-a两个神经元之间的联系。
二硫化钼层与锂离子的示意图。在右边,简化的插图显示了二硫化钼如何改变其原子安排在锂原子的存在和缺乏,金属之间(1 t的阶段)和半导体(2 h阶段),分别。(图片来源:肖建朱,纳电子学集团,密歇根大学)
第一次,有可能探索神经元争夺或共享资源的方式,使用硬件而不需要复杂的电路。
”神经学家认为,突触之间的竞争与合作行为是非常重要的。我们的新记忆性的设备让我们实现一个忠实的这些行为在固态系统的模型,”陆说魏,密歇根大学电气和计算机工程教授,这项研究的资深作者发表在自然材料欧洲杯足球竞彩。
记忆电阻器是电电阻memory-sophisticated电子设备,调节电流电压的历史的基础上应用。他们有能力同时,存储和处理数据呈现他们很有效率比传统系统。他们可以使创新平台并行处理一个巨大数量的信号和有能力执行先进的机器学习。
突触的忆阻器是一个很好的模型。它模拟神经元之间的连接的方式削弱或加强信号通过。然而,电导的变化本质上来自不同形状的导电材料包括在忆阻器的通道。这些渠道,以及记忆电阻导电的潜力,无法精确调节在早期的设备。
目前,密歇根大学的研究人员研制出一种记忆电阻的导电通路的他们有更好的控制。他们从半导体生产创新型材料钼disulfide-a“二维”的材料,可以剥成几个原子层厚。锂离子是由鲁和他的同事注入二硫化钼层之间的差距。
他们发现,当足够的锂离子存在,硫化钼修改其晶格结构,从而使电子容易贯穿这部电影就好像它是一个金属。然而,用很少的地区锂离子硫化钼恢复原来的晶格结构和变成一个半导体,并为电信号很难获得通过。
锂离子可以与电场滑层内轻松地重新排列它们。这个修改的尺寸导电一点一点的地区,从而调节设备的电导。
因为我们改变电影的“散装”属性,电导变化缓慢得多,更加可控。
魏,密歇根大学电气和计算机工程教授。
除了制造该设备的行为在一个更好的方法,分层结构允许鲁和他的同事们将记忆电阻器的链接在一起通过共享锂ions-forming类型的连接,还发现在大脑。单个神经元的树突,或它的信号接收端,可能有各种各样的突触连接信号的其他神经元。陆相比锂离子的可用性的一种蛋白质,使突触的生长。
蛋白质,称为plasticity-related蛋白质,是发布了一个突触的生长,其他相邻突触也可以种植这种合作。突触神经科学家争论说合作协助迅速形成生动的记忆,持续多年,发展联想记忆,如气味提醒他/她的祖母的房子之一,例如。蛋白质是稀缺的,一个突触将增长为代价的爱这种竞争削减了大脑的连接和信号可以防止它们爆炸。
鲁和他的同事们能够证明这些现象直接使用他们的忆阻器设备。在竞争的框架中,锂离子有排水装置的一侧。有增加锂离子电导的一边,模仿增长,设备非常少的电导锂是有限的。
合作框架,他们开发了一种记忆电阻网络与四个设备锂离子交换的能力,并随后抽取一部分锂离子从一个设备到别人。在这个场景中,除了电导的增加锂的捐赠者,还有其他三个设备的电导的增加,尽管他们没有如此强烈的信号。
目前,鲁和他的同事正在开发的网络记忆电阻器等这些调查他们的神经形态计算能力,模拟大脑的回路。
这项研究是由美国国家科学基金会支持部分。欧洲杯线上买球它是与孝感梁集团合作,密歇根大学机械工程教授。