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All-optically controlled artificial synaptic device for neural behavior simulation and computer vision
DOI:10.1016/j.mattod.2025.07.029.png)
摘要
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人工智能(AI)应用中对高速计算和能效日益增长的需求,推动了新型计算范式的发展。神经形态计算通过模拟生物神经网络,为解决冯·诺依曼瓶颈提供了有前景的方案,其仿效类脑处理能力。作为神经形态计算的硬件,全光控人工突触器件为实现低功耗和高带宽性能提供了基础平台。在本工作中,我们介绍了一种基于非晶ZnSiSnO/SnO p-n结结构的光控人工突触器件。该器件通过可见光调制展现出兴奋性和抑制性突触行为,并表现出持久光导电性(PPC),以支持有效的突触学习。通过模拟生物神经行为,如学习-遗忘-再学习机制、痛觉-快感机制和噪声容限,该器件实现了神经形态计算所需的多样化功能。此外,我们展示了其在计算机视觉领域的应用,实现了自动驾驶系统的边缘检测,以及在人工神经网络(ANNs)中对手写和服装图像的高性能识别。该器件还支持光学逻辑运算,为先进神经形态应用和AI集成提供了潜力。
Keyword:
All-optically controlled synaptic devise
Amorphous oxides semiconductor
Neural behavior simulation
Artificial neural network
Computer vision
期刊
IF:
8
论文数:
1.5K
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