A Spiking Stochastic Neuron Based on Stacked InGaZnO Memristors

记忆电阻器 概率逻辑 神经形态工程学 MNIST数据库 尖峰神经网络 计算机科学 人工神经网络 人工智能 电子工程 工程类
作者
Wei Wang,Yongli He,Chunsheng Chen,Li Zhu,Yixin Zhu,Ying Zhu,Shuo Ke,Xiangjing Wang,Changjin Wan,Qing Wan
出处
期刊:Advanced electronic materials [Wiley]
卷期号:8 (2) 被引量:20
标识
DOI:10.1002/aelm.202100918
摘要

Abstract Spiking encoded stochastic neural network is believed to be energy efficient and biologically plausible and an increasing effort has been made recently to translate its great cognitive power into hardware implementations. Here, a stacked indium–gallium–zinc–oxide (IGZO)‐based threshold switching memristor with essential properties as a spiking stochastic neuron is introduced. Such IGZO spiking stochastic neuron shows a sigmoid firing probability that can be tuned by the amplitude, width, and frequency of the applied pulse sequence. More importantly, the stacked configuration is experimentally demonstrated with eliminated switching variation compared to one single memristor and a narrow relative deviation (≤6.8%) of the firing probability can be achieved. The IGZO stochastic neuron is applied to perform probabilistic unsupervised learning for handwritten digit reconstruction based on a restricted Boltzmann machine and a recognition accuracy of 91.2% can be achieved. Such IGZO stochastic neuron with reproducible firing probability emulates probabilistic computing in the brain, which is of significant importance to hardware implementation of spiking neural network to analyze sensory stimuli, produce adequate motor control, and make reasonable inference.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
刚刚
BIGDUCK发布了新的文献求助10
刚刚
饱满一手完成签到 ,获得积分10
刚刚
伶俐雨泽发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
研友_VZG7GZ应助Desamin采纳,获得10
3秒前
王俊博完成签到,获得积分10
4秒前
大个应助bobo采纳,获得10
4秒前
4秒前
7秒前
LY发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
初心完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
abcdefg完成签到 ,获得积分10
9秒前
Ava应助朱向阳采纳,获得10
9秒前
jimjimjim111发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
随意完成签到,获得积分10
10秒前
雨宿完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
研究生完成签到,获得积分10
11秒前
petrichor发布了新的文献求助30
12秒前
充电宝应助jimjimjim111采纳,获得10
15秒前
Desamin发布了新的文献求助10
15秒前
孝顺的青筠完成签到,获得积分10
15秒前
nozero应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
shuo0976应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
清脆的夜云完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 666
Crystal Nonlinear Optics: with SNLO examples (Second Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3734558
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3278480
关于积分的说明 10009777
捐赠科研通 2995112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1643222
邀请新用户注册赠送积分活动 781009
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749196