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N型局部有源忆阻器的神经形态行为
文献摘要：
局部有源忆阻器(locally-active memristor,LAM)凭借其高集成度、低功耗和局部有源特性等优点,在神经形态计算领域显示出巨大的潜力.本文提出了一种简单的N型LAM数学模型,通过揭示其非线性动力特性,设计了N型LAM神经元电路.采用Hopf分岔、数值分析等方法定量研究了该电路的动力学行为,成功模拟了多种神经形态行为,包括全或无行为、尖峰、簇发、周期振荡等.并利用该神经元电路结构模拟了生物触觉神经元的频率特性.仿真结果表明:当输入信号幅值低于阈值时,神经元电路输出信号的振荡频率与输入信号强度呈正相关(即兴奋状态),并在阈值处达到最大值.随后,继续增大激励强度,振荡频率则逐渐降低(即保护性抑制状态).最后,设计了N型LAM硬件仿真器,并完成了人工神经元电路的硬件实现,实验结果与仿真结果、理论分析相一致,验证了该N型LAM具备的神经形态行为.
文献关键词：
忆阻器;局部有源;神经形态;Hopf分岔;硬件实现
中图分类号：
作者姓名：
王世场;卢振洲;梁燕;王光义
作者机构：
杭州电子科技大学电子信息学院,杭州 310018
文献出处：
引用格式：
[1]王世场;卢振洲;梁燕;王光义-.N型局部有源忆阻器的神经形态行为)[J].物理学报,2022(05):52-64
A类：
局部有源,触觉神经
B类：
忆阻器,locally,active,memristor,LAM,高集成度,低功耗,神经形态计算,动力特性,神经元电路,Hopf,分岔,定量研究,动力学行为,全或无,无行,尖峰,电路结构,结构模拟,频率特性,输出信号,振荡频率,信号强度,即兴,兴奋,激励强度,硬件仿真,仿真器,人工神经元,硬件实现,相一致
AB值：
0.332383
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