Una dintre principalele componente de calcul neuromorphic, în general, și chips-uri neuromorphic, în special, este un sistem de transmisie sinapsă sau excitație de la neuron la neuron, pentru neuron in sine reprezinta adesea doar un conductor de bandă metalică. Sinapse în țesutul nervos este locul de contact dintre doi neuroni sau între un neuron și o celulă efectoare care primește semnal care servește la transmiterea unui impuls nervos.
Principalele elemente ale celulei nervoase
Prin transmiterea sinapse mecanism un astfel de puls poate fi divizat în chimic - adică prin molecule neurotransmițătoare - și putere - adică datorită „cădere“ impuls electric fluid intercelular. Sinexele electrice sunt o pereche de membrane celulare care sunt foarte apropiate (doar câteva nm) separat unele de altele datorită proteinelor speciale, care acționează ca funcții de transfer de excitație.
De obicei, datele cu privire la un anumit dispozitiv sau model utilizat cip neuromorphic și tipul de conexiuni în ea de neuroni din rețea este know-how-ul și obiectul NDA (acord nu-divulgare), ci într-un pur științifice, publicații non-industrie poate podcherpnut o mulțime de informații pe dispozitivul lor.
(a) O matrice obișnuită 2D pentru o rețea neuronică electrică, unde fiecare sinapse este localizată la intersecția liniilor conductive ale pre-neuronului și post-neuronului. (b) Diagrama electrică a conceptului cu sinapse pe baza unui dispozitiv cu rezistență comutativă (dispozitiv de comutare rezistivă). (c) Aranjament maximal compact al sinapselor (aplicație cu densitate mare). (d) Aranjamentul sinapselor pentru calcule cu acuratețe maximă (calcul de înaltă precizie). (e) TEM este imaginea transversală a sinapselor electrice obținute.
Baza pentru dezvoltarea materialelor din oțel cu rezistență comutabilă, de exemplu, HfOx sau HfOx / AlOy. care, în funcție de durata și amplitudinea tensiunii aplicate, pot varia proprietățile lor rezistive într-un interval larg - potențial mai mare de 3 ordine de mărime de la 10 3 la 10 6 Ω. O astfel de comutare are loc datorită migrării și rearanjării vacanțelor de oxigen din cadrul oxizilor.
Și în scopul de a verifica sinapselor electronice de fapt, a fost creat un cip neuromorphic dublu strat, primul strat al care a constat din 32 x 32 neuroni sunt sensibile la pixeli luminozitate, iar al doilea - de la 16 neuroni din cortexul. conectate prin sinapse electrice ordinare sau tridimensionale. Rezultate pe persoană: o sinapsă electronică tridimensională oferă o recunoaștere mai bună comparativ cu cea convențională datorită unei deviații mai mici a rezistenței. În acest caz, formarea are loc cu un consum redus de energie prin impulsuri de 50 ns, cu o tensiune mai mică de 2,5 V și curent sub 0,3 μA
(a) Abundența vacanțelor de oxigen duce la rezistență scăzută și, dimpotrivă, (b) lipsa lor înseamnă rezistență ridicată și curent scăzut. (c) Deviația de rezistență în funcție de energia consumată. (d) Modelul folosit pentru instruirea sistemului. (e-f) Modele obținute utilizând o rețea neuronală obișnuită și create pe baza sinapselor tridimensionale, respectiv. (g) Acuratețea recunoașterii.