連續吸引子神經網路神經形態晶片實現的研究

《連續吸引子神經網路神經形態晶片實現的研究》是依託電子科技大學,由游宏志擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：連續吸引子神經網路神經形態晶片實現的研究
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：游宏志

項目摘要

神經形態工程，旨在基於認知大腦工作原理，開發實時低功耗的類腦計算新技術。連續吸引子神經網路，因其動態特性墓潤船是大腦諸項感知、認知和運動控制功能神經計算的重要基礎，其晶片實現是神經形態工程研究的一個熱點；但目前，其突觸神經元等基本單元電路的功能實現和片上神經網路動態特性的功能整合，尚有挑戰。本項目將利用專注結構與功能的動態系統方法，在乎微恥電路和網路兩個層次研究連續吸引子神經網路的晶片實現。在電路層次，根據電子器件屬性，改進和設計突觸神經元等基本單元電路，並通過理論分析與仿真，確定電路結構。在網路層次，建立巨觀動力學方程描述單元電路與網路結構共同作用的動力學機制；分析晶片性能指標對各層次參數的敏感性，研究減小失配惡化網路動態特性的方法；最終確保該神經晶片功能的有效整合。由於該晶片立尋愉套的可配置性和可整合性，本項目對未來類腦計翻永朵算平台、大規模功能大腦整合以及腦機接口，具有重要的科學和套用價值。

結題摘要

連續吸引子神經網路，其動態特性是大腦諸項感知、認知和運動控制功能神經計算的重要基礎。其神經形態晶片實現，因其模組化後的可配置性和可整合性，具有重要的研究與套用價值，如腦機接口、電生理信號處理以及運動控制等。本項目套用動態系統方法，在電路和系統兩個層次朽漿殃，研究連續吸引子神經網路模型的物理實現。項目中，我們根據動態系統方法，改進了矽神經元的性能，提出了NMDA型突觸電路，設計了一枚含矽神經元與矽突觸的神經晶片，並成功流片。我們設計的船悼兩變數贏者全拿認知電路，可以實現兩選項知覺決策、工作記憶和遲滯現象等大腦中觀察到的認知功能。同時，基於數字模式承促請棗的單晶片設計方案，我們完成了連續吸引子類腦晶片的前端設計，它具有網路動態特性的高度可配置性。這些成果，對未來的大規模功能大腦整合平台，具有重要的套用價值。在該項目的資助下，項目組流片一次，成功測試後獲得一枚晶片；項目組已在國內外重要刊物上發表論文2篇，其中SCI檢索期刊論文1篇，EI檢索論文1 篇，另外還投出1 篇會議論文正在審稿中，完成了預期目標。項目組參加國內外重要學術會議5次，受邀作報告3次。