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शोधकर्ताओं ने न्यूरॉनल सिनैप्टिक प्लास्टिसीटी और न्यूरल नेटवर्क सिमुलेशन को प्राप्त किया

मानव मस्तिष्क, 10 ^ 11 और 10 से एक न्यूरॉन एक अत्यंत परस्पर Synaptic से बना ~ 15 ^, बड़े पैमाने पर समानांतर, तंत्रिका नेटवर्क में चर के जटिल नेटवर्क संरचना, मस्तिष्क के न्यूरॉन्स एक गणना इंजन माना जाता है यह समानांतर से इनपुट स्वीकार करता है, वृक्ष के समान अन्तर्ग्रथनी plasticity प्रक्रियाओं से जुड़े synapses के हजारों synaptic गतिविधि के एक विशिष्ट पैटर्न से एक जैविक परिवर्तन अन्तर्ग्रथनी वजन का उत्पादन होता है, इस प्रक्रिया को मस्तिष्क सीखता है माना जाता है और स्रोत स्मृति अनुरूप अन्तर्ग्रथनी plasticity और सीखने, कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क के निर्माण, neuromorphic मस्तिष्क कंप्यूटर के भविष्य प्राप्ति के लिए महत्वपूर्ण हाल के वर्षों में, कृत्रिम बुद्धि प्रौद्योगिकी और नए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उद्भव के उदय के साथ, एक भी इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस का उपयोग कर रहा है। अन्तर्ग्रथनी plasticity और सीखने, एक नया अत्याधुनिक अनुसंधान के गठन के न्यूरॉन सिमुलेशन - इलेक्ट्रॉनिक्स (synaptic इलेक्ट्रॉनिक्स) synapses।

(पेश वर्तमान में, मुख्य अनुरूप इलेक्ट्रॉनिक्स अन्तर्ग्रथनी अन्तर्ग्रथनी समारोह के लिए प्रतिरोधक डिवाइस (memristor) और तीन टर्मिनल प्रतिरोधक डिवाइस (क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर) समाप्त होता है। Synaptic वजन और इन उपकरणों के वजन के चर प्रतिरोध स्पर्श कनेक्शन शक्ति में परिवर्तन) को सफलतापूर्वक अन्तर्ग्रथनी plasticity और सीखने अनुकरण करने के लिए इस्तेमाल किया गया है, बहुत समान है। हाल ही में, भौतिकी संस्थान, चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज / चुंबकीय सूर्य यांग अनुसंधान समूह के लिए संघनित पदार्थ भौतिक विज्ञान राष्ट्रीय अनुसंधान केंद्र के लिए बीजिंग राष्ट्रीय प्रयोगशाला स्मृति डिवाइस युग्मित (memtranstor) इस तरह के एक उपकरण प्रभारी और चुंबकीय प्रवाह है, जो बिजली राज्य मूल्य के लिए युग्मित है जो nonlinear संबंध द्वारा परिभाषित किया गया है - पहला अंतरराष्ट्रीय गैर अस्थिर सर्किट चुंबकीय युग्मन प्रभाव पर आधारित तत्व प्रस्तावित का प्रतिनिधित्व करते हैं, पिछले काम में चुंबकीय युग्मन माप उपकरण की एक वोल्टेज मूल्य द्वारा दी जा सकती।, सन यांग अनुसंधान समूहों पर आधारित थे सफलतापूर्वक कमरे के तापमान, बहु राज्य स्मृति कार्यों और बूलियन तर्क संचालन में दो राज्य भंडारण के लिए युग्मित स्मृति प्रदर्शन किया है। प्रतिरोधक उपकरण के साथ तुलना में, मिलकर स्मृति कम बिजली खपत का लाभ दिया है।

हाल ही में, सूर्य यांग रिसर्च ग्रुप एसोसिएट प्रोफेसर शांग पहाड़, पीएच.डी. शेन देख ज़िन और सहयोगियों चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज, भौतिकी शोधकर्ता शेन बाओ पीढ़ी, बीजिंग नॉर्मल यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर वांग Shouguo आवेदन मिलकर की, सफलतापूर्वक युग्मन को याद करते हुए स्मृति में नई प्रगति की संघर्ष में प्रयोग किया जाता है इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र स्पर्श करें। वे नी / PMN-PT एक युग्मन प्रभाव बड़े चुंबकीय / नी स्मृति डिवाइस युग्मित होने आरटी reversibly विद्युत मिलकर मूल्यों, सिमुलेशन neurite एक सतत परिवर्तन को प्राप्त करने के नाड़ी ट्रिगर वोल्टेज और पल्स आवृत्ति समायोजन करके वजन वृद्धि को छूने और व्यवहार में कमी। तंत्रिका जीव विज्ञान अध्ययन है कि synaptic हर्ब कानून का पालन, कि अन्तर्ग्रथनी वजन से पहले और synaptic कनेक्शन के बाद न्यूरॉन्स की गतिविधियों को प्रोत्साहित आधार पर बदलती हैं सीखने से पता चला है। वे नाड़ी वोल्टेज तरंग को गति प्रदान डिजाइन के माध्यम से, और दो नाड़ी waveforms प्लास्टिसिटी की एक नाड़ी अनुक्रम पर निर्भर अन्तर्ग्रथनी plasticity व्यवहार (STDP) प्राप्त करने के लिए आरोपित किया जाता है। इस आधार पर, वे एक तंत्रिका नेटवर्क 4 * 4 मिलकर की स्मृति के आधार पर निर्माण, यादृच्छिक शोर सीखने, एनालॉग छवि स्थैतिक और गतिशील सीखने की फ़ंक्शन। दुनिया में पहली बार synaptic plasticity और सीखने के समारोह अनुकरण memristor का उपयोग करने के लिए अध्ययन, मेमोरी डिवाइस के आधार पर कम-शक्ति तंत्रिका नेटवर्क का निर्माण करने की व्यवहार्यता साबित होती है, जो सिनाप्टिक इलेक्ट्रॉनिक्स और मस्तिष्क की तरह कंप्यूटिंग के विकास के लिए एक पूरी तरह से नया दृष्टिकोण प्रदान करती है।

उन्नत शोध परिणामों में प्रकाशित प्रासंगिक शोध। अनुसंधान को राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय और चीनी एकेडमी ऑफ साइंसेज द्वारा वित्त पोषित किया गया है।

अंजीर 1.a, बुनियादी सर्किट आरेख तत्वों, बी, यी decoupler विशेषता वक्र ग, काम स्मृति मिलकर आरेख, घ, चुंबकीय युग्मन वोल्टेज (वीएमई) और चुंबकीय क्षेत्र के साथ इलेक्ट्रोड दिशा बदल जाती है।

अंजीर 2.a, योजनाबद्ध synapses, बी, वोल्टेज में ट्रिगर नाड़ी में परिवर्तन के साथ पोस्टसिनेप्टिक पोटेंशिअल की उत्तेजना / निषेध (EPSP / IPSP); सी, 2.5 केवी / के तहत की स्थिति की संख्या के साथ सेमी नाड़ी वोल्टेज ट्रिगर EPSP / IPSP ट्रिगर नाड़ी बदल जाते हैं।

चित्रा 3. ए, बी, पल्स समय पर निर्भर प्लास्टिसी और इसी नाड़ी ट्रिगर तरंग सी, डी, पल्स टाइमिंग प्लास्सिडिटी के सरलीकृत फॉर्म और इसी नाड़ी ट्रिगर तरंग पर निर्भर है।

चित्रा 4. ए, तंत्रिका नेटवर्क आरेख; बी, ट्रिगर पल्स वेवफॉर्म आरेख; सी, अनियंत्रित वजन के वितरण से पहले और बाद में तंत्रिका नेटवर्क सीखने; डी, शोर पिक्सेल परिवर्तनों की संख्या के साथ संतृप्ति मूल्य की सटीकता सीखना

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