基于第三阶段memristor的人工感觉神经系统的实验演示,用于神经启发的机器人

科学领域:

• 神经科学与材料科学 神经科学与材料科学
• 人工感官神经系统的发展.
• 记忆器设备工程 记忆器设备工程

背景情况:

• 生物感官神经系统感知刺激并表现出习惯和敏感化等功能.
• 人工感觉神经系统对于神经启发机器人至关重要,但往往缺乏复杂的生物功能.
• 目前的系统需要庞大的外围电路,阻碍了效率.

研究的目的:

• 开发一种具有对人工突触固有的习惯性和敏感性特性的memristor设备.
• 为机器人应用创建无处理器的人工感觉神经系统.
• 为了增强机器人对外部刺激的响应优化.

主要方法:

• 引入了一个具有第三级交换复杂性的memristor设备,使用HfO2memristor中的TiO_x层.
• 仿真的人工突触具有非挥发性习惯性特征.
• 将memristor集成到机器人系统的人工感觉神经系统中.

主要成果:

• 记忆器装置显示了三级切换复杂性和非挥发性习惯性.
• 机器人系统有效地优化了对外部刺激的反应,而无需处理器.
• 该系统忽略了~71%的安全刺激,而对重要的刺激作出反应,模仿生物感官功能.

结论:

• 开发的基于memristor的人工突触具有固有的习惯性和敏感性.
• 这项技术使能源效率高的智能机器人系统能够在硬件减少的情况下使用.
• 这些发现为具有生物感官能力的先进神经启发型机器人铺平了道路.