在基于2D vdW铁电材料的三活端神经形态装置中实现强化学习
Feng Guo1,2, Weng Fu Io1, Zhaoying Dang1
1Department of Applied Physics, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong 999077, P. R. China. jh.hao@polyu.edu.hk.
Materials horizons
|July 5, 2023
概括
研究人员使用二维铁电材料开发了一种新型三活性终端神经形态装置. 这个设备增强了类似大脑的学习策略,提高了复杂任务中强化学习的成功率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 神经科学是一个神经科学.
- 计算机工程 计算机工程
背景情况:
- 大多数三终端神经形态设备具有有限的调制能力,限制了复杂的神经行为实施.
- 现有的设备通常依赖于单个活跃的终端,阻碍了先进的计算策略.
- 二维 (2D) 铁电材料为新型设备架构提供了独特的特性.
研究的目的:
- 开发一种具有增强模拟能力的神经形态设备,用于复杂的类似大脑的功能.
- 为了利用在2D α-In2Se3.3.中同时存在的平面内 (IP) 和平面外 (OOP) 铁电.
- 展示一个能够实现强化学习的三活端设备.
主要方法:
- 使用2D铁电α-In2Se3.3.的三活端神经形装置的制造.
- 利用合的IP和OOP铁电来进行多终端导电量调制.
- 在马尔科夫决策过程中实施强化学习代理来控制食物摄入行为.
主要成果:
- 三个活跃终端设备通过任何终端有效调节导电量状态.
- 通过合的铁电来实现的合作模式显著提高了强化学习的性能.
- 获得奖励的成功率从68% (单调) 增加到82% (合作模式).
结论:
- 开发的三个活跃终端神经形态装置显示了复杂任务处理的高潜力.
- 在2D α-In2Se3中,IP和OOP铁电的合对于高级的类似大脑的学习至关重要.
- 这项工作代表了神经形态计算在现实世界中应用的重大进步.
