傳統電路元件在處理物理信號時受到面積和功率效率的限制。最近,研究人員利用Mott設備深入研究了高階動力學和耦合振蕩動力學,揭示了強大的非線性計算能力。然而,具有時空耦合的多個人工感覺神經元的復雜而可控的群體動力學仍未被探索。
北京大學Yuchao Yang和Teng Zhang等展示了一個電容耦合VO2相變振蕩網絡的實驗硬件演示。
本文要點:
(1)
該網絡作為一個連續時間動態系統進行感覺預處理,并以相位差對信息進行編碼。此外,還設計了一個通過軟件模擬進行特殊后處理的決策模塊,以完成一個仿生動態感覺系統。我們的實驗提供了令人信服的證據,證明這種無晶體管耦合網絡在觸摸識別和手勢識別等感覺處理任務中表現出色,與傳統方法相比,實現了更少設備和更低能量延遲積的顯著優勢。
(2)
這項工作為基于納米級非線性動力學的高效緊湊的神經形態感覺系統鋪平了道路。
參考文獻:
Yang, K., Wang, Y., Tiw, P.J. et al. High-order sensory processing nanocircuit based on coupled VO2 oscillators. Nat Commun 15, 1693 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45992-8
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45992-8