Sinaptiskā uzvedība, ko fiksējis jauns Memristor shēmas dizains

Kopš 1970. gadiem elektronikas inženieri ir zinājuši, ka ir četri galvenie elektronisko shēmu elementi: rezistori, kondensatori, induktori un memristori (būtībā mainīgi rezistori ar atmiņu). Tomēr Memristors par tiem valdīja mitoloģijas gaisotni līdz pagājušajam gadam, kad pētnieku grupa HP Labs Kalifornijā paziņoja, ka viņi tos ir atklājuši pirmo reizi.

Kopš tā laika daudzi citi ir apgalvojuši, ka gadu gaitā ir spēlējuši ar atmiņu (lai gan šķiet, ka līdz šim neviens nav pamanījis, ko viņi dara). Patiesībā izrādās, ka sinapses starp neironiem uzvedas tieši tāpat kā memristori. Tas palielina iespēju, ka memristorus var savienot kopā tādā veidā, kas patiesi atdarina cilvēka smadzeņu elektroinstalāciju.

Viena no neironu savienojumu noteicošajām iezīmēm ir tā, ka tie kļūst stiprāki, kad neironi šauj kopā; no šejienes rodas frāze neironi, kas šauj kopā, savienojas ar vadiem, parādība, kas citādi pazīstama kā hebiešu mācīšanās. Dažādi eksperimenti ir parādījuši, ka šī ietekme ir visizteiktākā mācību procesa sākumā, kad savienojuma stipruma pieaugums ir vislielākais. Vēlāka mācīšanās tikai pastiprina saites

Tas ir zināmā mērā pretrunā ar memristoru faktisko uzvedību, saka Farnūds Merriks-Bajats un Saīds Bagheri Teherānas Universitātē Irānā. Viņi saka, ka vienā memristorā, kas savieno divus neironus, atmiņa samazinās, kad tiek pielikts spriegums, kas palielina strāvu, kas savukārt liek atmiņai vēl vairāk samazināties, veidojot sava veida pozitīvas atgriezeniskās saites efektu.

Zemāks atmiņu attālums ļauj plūst lielākai strāvai, tāpēc tas noteikti palielina savienojuma stiprumu, kā paredzēts, taču pastāv problēma. Pozitīvās atgriezeniskās saites efekts nozīmē, ka vēlākiem signāliem ir lielāka ietekme uz savienojumu nekā iepriekšējiem, kas ir pretēji tam, kā savienojas īsti neironi, kur agrākajiem signāliem ir visspēcīgākā ietekme.

Merrikh-Bayat un Bagheri ir vienkāršs risinājums: izmantojiet divus memristorus sērijveidā. Rūpīgi izvēloties atmiņu, viņi var vairāk vai mazāk precīzi reproducēt hebiešu tipa sinapses.

Tas var izrādīties noderīgs ieskats. Jau tiek veidotas pirmās neiromorfās mikroshēmas, kas izmanto atmiņu, lai atdarinātu sinapses uzvedību. Nelielas izmaiņas to dizainā var būtiski mainīt.

Atsauce: arxiv.org/abs/1008.3450 : viena memristora kā sinapses izmantošanas šaurums un tā risinājums

paslēpties