Artificial Visual Perception Nervous System Based on Low-Dimensional Material Photoelectric Memristors

记忆电阻器 计算机科学 神经形态工程学 感知 可扩展性 过程(计算) 人工智能 人类视觉系统模型 视觉感受 人工神经网络 工程类 电气工程 神经科学 图像(数学) 生物 操作系统 数据库
作者
Yifei Pei,Lei Yan,Zuheng Wu,Jikai Lu,Jianhui Zhao,Jingsheng Chen,Qi Liu,Xiaobing Yan
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (11): 17319-17326 被引量:140
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c04676
摘要

The visual perception system is the most important system for human learning since it receives over 80% of the learning information from the outside world. With the exponential growth of artificial intelligence technology, there is a pressing need for high-energy and area-efficiency visual perception systems capable of processing efficiently the received natural information. Currently, memristors with their elaborate dynamics, excellent scalability, and information (e.g., visual, pressure, sound, etc.) perception ability exhibit tremendous potential for the application of visual perception. Here, we propose a fully memristor-based artificial visual perception nervous system (AVPNS) which consists of a quantum-dot-based photoelectric memristor and a nanosheet-based threshold-switching (TS) memristor. We use a photoelectric and a TS memristor to implement the synapse and leaky integrate-and-fire (LIF) neuron functions, respectively. With the proposed AVPNS we successfully demonstrate the biological image perception, integration and fire, as well as the biosensitization process. Furthermore, the self-regulation process of a speed meeting control system in driverless automobiles can be accurately and conceptually emulated by this system. Our work shows that the functions of the biological visual nervous system may be systematically emulated by a memristor-based hardware system, thus expanding the spectrum of memristor applications in artificial intelligence.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
smilesu发布了新的文献求助10
刚刚
creek1110发布了新的文献求助10
1秒前
沫沫发布了新的文献求助30
1秒前
gaijiaofanv发布了新的文献求助10
2秒前
Yannah完成签到,获得积分10
2秒前
小马甲应助cxf采纳,获得10
2秒前
刘刘大顺发布了新的文献求助10
2秒前
善学以致用应助123采纳,获得10
2秒前
从容谷菱发布了新的文献求助10
2秒前
dffadsd完成签到,获得积分10
3秒前
lau关注了科研通微信公众号
3秒前
我的光完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
田様应助体贴薯片采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
张蒲喆完成签到,获得积分20
5秒前
盐咸小狗完成签到 ,获得积分10
6秒前
思睿观通发布了新的文献求助10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
吕小布发布了新的文献求助10
7秒前
PU发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
平淡的画板完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
仲颖发布了新的文献求助10
8秒前
赵玉珊发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
Gonna发布了新的文献求助10
10秒前
Kenny发布了新的文献求助10
10秒前
XUXU发布了新的文献求助10
10秒前
优雅山柏发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
tomorrow完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
MM关注了科研通微信公众号
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5727988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5310720
关于积分的说明 15312703
捐赠科研通 4875267
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2618674
邀请新用户注册赠送积分活动 1568332
关于科研通互助平台的介绍 1524966