| 仿生生物感官的感存算一体化系统 |
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| 引用本文： | 王童,温娟,吕康,陈健中,汪亮,郭新.仿生生物感官的感存算一体化系统[J].物理学报,2022(14):441-450. |
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| 作者姓名： | 王童 温娟 吕康 陈健中 汪亮 郭新 |
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| 作者单位： | 华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(批准号:2018YFE0203802)；;国家自然科学基金(批准号:61971202)； |
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| 摘 要： | 生物感官集感知、存储与运算为一体的架构使其可以高效并且实时地采集和处理外界信息,这样的感存算一体化架构可为物联网时代面临的传感器数据爆炸问题提供很好的解决方案.为此,本文提出仿生生物感官的感存算一体化系统,采用不同的传感器模拟生物感受器的功能,以获取环境信息,传感器输出的模拟信号输入到模拟信号处理系统进行预处理,这样信号不需要在模拟域与数字域之间转换,可极大降低功耗和延时;预处理后的信号输入类脑运算芯片中进行分析和决策,该芯片由基于忆阻器的人工突触及人工神经元组成,通过控制突触与神经元的连接方式,可以实现不同的算法架构,如全连接脉冲神经网络、卷积脉冲神经网络以及循环脉冲神经网络等;通过运行不同的神经网络,类脑运算芯片可以实现对不同传感器信号的识别、预测以及分类等任务;更进一步,将多种仿生感觉系统的识别或预测结果结合起来,就可以实现多感官融合,这样的系统架构可以用于自动驾驶及智能机器人等复杂的场景中.
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| 关 键 词： | 生物感官 仿生感觉系统 神经形态运算 脉冲神经网络 忆阻器 |
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