Temporal Pattern Coding in Ionic Memristor‐Based Spiking Neurons for Adaptive Tactile Perception

神经形态工程学 记忆电阻器 材料科学 计算机科学 编码(社会科学) 感觉系统 人工智能 神经科学 电子工程 人工神经网络 工程类 生物 统计 数学
作者
Zhuolin Xie,Xiaojian Zhu,Wei Wang,Zhecheng Guo,Yuejun Zhang,Huiyuan Liu,Cui Sun,Minghua Tang,Shuang Gao,Run‐Wei Li
出处
期刊:Advanced electronic materials [Wiley]
卷期号:8 (10) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/aelm.202200334
摘要

Abstract Biological neurons encode signals through firing voltage spike trains having unique temporal patterns, enabling efficient information representation and processing. Realization of these rich neuronal firing characteristics in a single electronic device, without circuitry and software assistance, promise compact and functional neuromorphic hardware for advanced artificial intelligence applications. Here, a Pt/Co 3 O 4‐x /ITO‐based ionic memristor is reported that can faithfully produce voltage spike trains exhibiting diverse temporal patterns of biological neurons, under electric current stimulation. The spiking behaviors stem from the redistribution of ions in the device, governed by the current induced electric field and Joule heating effects. Tonic, phasic, burst, and adaptive firing patterns of neurons are demonstrated. Particularly, the adaptive firing characteristics allow the memristor to reduce the response to invariant current stimulation and to respond to current changes with enhanced sensitivity, implementing neuronal adaptive coding function. Integrating such memristors with pressure sensors yields an artificial tactile sensory system that can adaptively perceive small pressure variations in the presence of strong static pressure backgrounds, enabling accurate identification of touched objects in ever‐changing environments. This work opens up an avenue toward advanced neuromorphic hardware for smart neural prosthetics and bionic robotics applications.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
xuhanghang完成签到,获得积分10
1秒前
sjyu1985完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
yinlu完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
5秒前
5秒前
7秒前
7秒前
wsh发布了新的文献求助10
8秒前
GJL完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
粗心的大力花菜完成签到,获得积分10
9秒前
彭于晏应助留胡子的问芙采纳,获得30
10秒前
stark完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
搜集达人应助忧郁依霜采纳,获得10
13秒前
大个应助坚强的严青采纳,获得10
14秒前
tttttt完成签到,获得积分10
15秒前
hphhh完成签到 ,获得积分10
15秒前
852应助stark采纳,获得10
15秒前
酷波er应助wsh采纳,获得10
15秒前
乌兰发布了新的文献求助10
16秒前
乐闻发布了新的文献求助10
17秒前
李建勋完成签到 ,获得积分10
19秒前
jiandan完成签到,获得积分10
19秒前
小马甲应助xjwang采纳,获得10
21秒前
21秒前
彭于彦祖应助HL采纳,获得30
22秒前
古的古的应助化学采纳,获得10
22秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
美好乐松应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3152104
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2803431
关于积分的说明 7853662
捐赠科研通 2460887
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1310070
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629107
版权声明 601765