传统电路元件在处理物理信号时受到面积和功率效率的限制。最近,研究人员利用Mott设备深入研究了高阶动力学和耦合振荡动力学,揭示了强大的非线性计算能力。然而,具有时空耦合的多个人工感觉神经元的复杂而可控的群体动力学仍未被探索。
北京大学Yuchao Yang和Teng Zhang等展示了一个电容耦合VO2相变振荡网络的实验硬件演示。
本文要点:
(1)
该网络作为一个连续时间动态系统进行感觉预处理,并以相位差对信息进行编码。此外,还设计了一个通过软件模拟进行特殊后处理的决策模块,以完成一个仿生动态感觉系统。我们的实验提供了令人信服的证据,证明这种无晶体管耦合网络在触摸识别和手势识别等感觉处理任务中表现出色,与传统方法相比,实现了更少设备和更低能量延迟积的显著优势。
(2)
这项工作为基于纳米级非线性动力学的高效紧凑的神经形态感觉系统铺平了道路。
参考文献:
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