人工智能是当前科技界最热门的领域,不论是Google、Facebook、微软、IBM等国际IT巨头,还是在国内以百度、腾讯为代表的科技力量,或是麻省理工学院等知名学府,均将人工智能技术作为未来发展的重点,一批国家级的人工智能计划开始实施,如欧盟“人脑工程项目”、美国“大脑研究计划”、我国的重点研发计划等,谁能赢的了人工智能,谁就赢得未来。2016年1月28日,Google公司DeepMind团队在《Nature》上发文宣布其人工智能系统AlphaGo历史性的战胜人类的职业围棋-欧洲围棋冠军樊麾。2016年3月,AlphaGo又以4:1的战绩战胜了韩国围棋九段棋手李世石。《商业周刊》甚至发表了《人类输给了AlphaGo,却赢得了世界》的评论。谷歌旗下的人工智能AlphaGo本质上还是运行在超级计算机上的深度增强学习软件,所需硬件资源和能源消耗过大。最近IBM、Qualcomm和HRL实验室的研究人员开始致力于创建与传统计算机在处理信息方式上有着本质不同的神经仿生计算机。他们采用成熟的CMOS电路来开展突触和神经元功能的仿生。例如2014年8月8月IBM公司曾在《Science》杂志封面报道了一款True North芯片,该芯片实现了百万神经元和2.56亿突触的仿生。不过人脑启发软件公司 Numenta创始人杰夫?霍金斯(Jeff Hawkins)认为该芯片本身不能实现学习功能,还称不上是真正意义上的类脑芯片。
从底层出发研制具有生物突触功能的元器件对于构建神经形态系统和研制真正意义上的“类脑芯片”意义十分重大。最近几年,在阻变/忆阻器、相变存储材料和双电层晶体管基础上发展起来的 “人造突触”器件引起了各国研究人员的广泛关注。具有多输入栅电极端口的双电层晶体管在构建多输入神经网络方面比两端突触器件更加灵活和自由。南京大学万青、施毅教授课题组2008年就开始从事氧化物双电层晶体管及其人造神经元和人“类脑芯片”的应用研究。课题组在晶体管层面集成固态质子导体栅介质和非晶氧化物沟道层,并实现了生物突触的尖峰时间依赖的可塑性、双脉冲易化、高通滤波等特性的仿生模拟。已累计在Nature Commun.、Adv. Mater.、Nano Lett.、IEEE EDL、Appl. Phys.Lett.等学术期刊上发表了50多篇论文。
图1. 以氧化石墨烯电解质为栅介质的多输入氧化物神经元晶体管及其生物神经元特性的仿生结果
图2.氧化物神经元晶体管非线性整合功能的仿生和方向调节功能的仿生结果
最近该课题组首次研制成功了一种具有多输入端口的质子导电电解质(氧化石墨烯)耦合的神经元晶体管,并在该人造神经元上实现了生物神经元的非线性整合、增益调控和树突运算等功能的仿生模拟。研究还发现多个栅极输入可以非线性地并行耦合到沟道层,这一现象与神经元中树突整合功能十分类似。在此基础上,研究人员成功实现了视觉神经元的方向调节和尖椎神经元输入-输出关系的乘法运算功能的仿生。有关研究结果2016年3月12日在线发表在《AdvancedMaterials》,http://dx.doi.org/10.1002/adma.201505898。上述研究结果为发展新一代超低功耗类脑芯片和人工智能系统提供了实现途径。
该研究得到了国家杰出青年基金(61425020)、国家重大科学研究计划项目(2013CB932900)、江苏省双创人才计划等项目的资助。
(电子科学与工程学院 科学技术处)
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
人造神经元:从底层器件向人工智能进军_南京大学
南京大学 免费考研网/2018-05-11
相关话题/生物 系统 神经 公司 人类
电子学院万青教授、施毅教授课题组在柔性神经元器件领域取得系列进展_南京大学
最近,我校电子科学与工程学院万青教授、施毅教授课题组在新型柔性神经性态电子器件领域取得系列重要进展,成功实现了基于神经仿生工作原理的柔性、超低能耗pH值探测和神经元spike逻辑调控,上述研究结果为柔性可穿戴式生化传感和“类脑芯片”的研制奠定了坚实的器件基础。(1)课题组人员采用全室温工艺在柔性PE ...学校动态信息 南京大学 免费考研网 2018-05-11国际地球系统科学研究所陈镜明教授主持的国家重大科学研究计划项目结题验收获得优..._南京大学
2015年9月6日科技部发布了国家重点基础研究发展计划(含重大科学研究计划)2014年结题项目验收结果的通知。通知结果显示,我校国际地球系统科学研究所陈镜明教授主持的全球变化研究国家重大科学研究计划项目《全球不同区域陆地生态系统碳源汇演变驱动机制与优化计算研究》(2010CB950700)获得优秀。 ...学校动态信息 南京大学 免费考研网 2018-05-112018年上海交通大学农业与生物学院硕士研究生复试分数线及安排
一、复试分数线(必须同时满足总分和各科最低分数线) 学位类别 序号 专业代码 专业名称 政治 英 ...上海交通大学复试录取 本站小编 免费考研网 2018-05-102018年上海交通大学农业与生物学院考研复试名单
2018年上海交通大学农业与生物学院硕士研究生复试名单 考生编号 考生姓名,C,6 报考专业,C,21 政治 英语 业务课1 业务课2 总分 备注 102488121811525 李子阳 ...上海交通大学复试录取 本站小编 免费考研网 2018-05-102018年上海交通大学生命科学技术学院(含系统生物医学研究院)硕士研究生招生复试名单公示
学科代码和名称 考生姓名 考生编号 学习方式 专项计划 备注 071000 生物学 肖毅晨 102488121801916 全日制 071000 生 ...上海交通大学复试录取 本站小编 免费考研网 2018-05-102018华东师范大学硕士研究生复试名单_(10)社会发展学院人类学专业[108030303]
华东师范大学社会发展学院人类学专业2018年硕士研究生招生复试名单(动态更新)特别提醒:复试通知由院系发出,如果您看到本页面有您的信息但是没有收到复试通知,请联系相关院系(点此查看院系联系方式)。由于本校考生只允许存在一条记录,所以,本校考生如参加两个以上单位的复试,复试名单仅出现在最后复试的院系中 ...华东师范大学复试录取 华东师范大学 免费考研网 2018-05-102018华东师范大学硕士研究生复试名单_(57)教育专业学位管理中心学科教学(生物)专业[147045107]
华东师范大学教育专业学位管理中心学科教学(生物)专业2018年硕士研究生招生复试名单(动态更新)特别提醒:复试通知由院系发出,如果您看到本页面有您的信息但是没有收到复试通知,请联系相关院系(点此查看院系联系方式)。由于本校考生只允许存在一条记录,所以,本校考生如参加两个以上单位的复试,复试名单仅出现 ...华东师范大学复试录取 华东师范大学 免费考研网 2018-05-10华东理工大学生物工程学院2018年硕士研究生招生复试录取工作实施细则
生物工程学院2018年硕士研究生招生复试录取按照《华东理工大学关于2018年硕士研究生招生复试录取工作的指导意见》执行,同时结合我院招生专业的实际情况,特制定相关实施细则如下:一 、复试实行差额复试:按照《华东理工大学关于2018年硕士研究生招生复试录取工作的指导意见》要求,录取与复试人数的比例为1:1.2~1:1.4。 ...华东理工大学复试录取 本站小编 免费考研网 2018-05-092018年中科院上海微系统所大学生暑期夏令营通知
中科院上海微系统与信息技术研究所大学生暑期夏令营将于2018年7月9日至7月13日在上海举行。此次暑期班将邀请包括中国科学院院士、国家杰出青年基金获得者、千人计划和百人计划入选者等在内的著名专家学者开设专题讲座、学科前沿报告等一系列活动,旨在让学员亲身领略到我所团结、高效、严 ...上海微系统与信息技术研究所 本站小编 免费考研网 2018-05-07中科院上海微系统与信息技术研究所2018年硕士研究生拟录取名单公示
序号 姓 名 性别 初试 成绩 复试 成绩 总成绩 ...上海微系统与信息技术研究所 本站小编 免费考研网 2018-05-07