用于超高速神经形态计算的光子突触

基于非冯·诺依曼体系结构的神经形态计算是有望实现高效人工智能的一种方式。神经态计算系统主要由突触和神经元组成。目前已有不同的技术路线开发出多种电子神经形态设备的研究。神经形态光子技术结合了神经网络的高效率和光子的高速度来构建计算系统,通过光学手段进行计算,具有超快的操作速度,大的带宽和无电互连功率损耗等潜在固有优势,因而受到越来越多的关注。本文回顾了光子突触研究的最新进展。     

应用NI软硬件有效开发神经学研究自动化系统

0引言"LabVIEW不仅提供了一套完整的标准编程函数,而且还提供了一组稳固的用户界面组件。"当前,很多药学研究都致力于神经元突触(即脑部细胞之间通信的电化联会)的治疗学方面的调节。将简单的电脉冲信号加到老鼠的体外脑片上,将诱发可重复的、特征非常明显的电压信号。我们记录并分析该信号,将其作为神经功能是否紊乱的判定线索。这种所谓的脑片场电位记录是突触生理学研究中广泛采用的一种实验方法。现在已经定义了大量的标准突触测试,每一种测试都阐明了突触功能的某些特定方面,包括突触的可塑性、学习和记忆的生理学基     

光疗对睡眠剥夺小鼠学习记忆以及BDNF-TrkB信号通路的影响

睡眠障碍是临床中的常见多发病,睡眠障碍易诱发和加重认知障碍疾病,损害海马依赖的学习记忆功能。光疗是一种改善睡眠的有效方法,鉴于此,本课题组研究了光疗对睡眠剥夺小鼠炎症反应、氧化应激反应及BDNF-TrkB信号通路的影响,探索光疗对睡眠剥夺小鼠学习记忆的影响。通过旋转圆筒法建立睡眠剥夺模型,小鼠随机被分为对照组、睡眠剥夺组、光疗组(468 nm,光照强度分别为100,300,900 lx)。光疗组边剥夺边治疗,每天早晚进行光照30 min,于剥夺3 d后对各组小鼠进行水迷宫实验和旷场实验,采用ELISA法检测小鼠血浆和海马组织中TNF-α、SOD、5-HT因子的表达量,采用RT-PCR法检测小鼠BDNF、TrkB和Akt中的mRNA表达量。结果显示：与对照组相比,睡眠剥夺导致小鼠体重下降,游泳潜伏期增长,促进了炎性因子TNF-α的表达,降低了SOD活性和5-HT的表达,并降低了BDNF、TrkB和Akt中的mRNA表达;与睡眠剥夺组相比,光疗组小鼠的游泳潜伏期缩短,平台交叉次数增多,TNF-α表达下降,SOD和5-HT表达呈上升趋势,焦虑样行为减轻,BDNF、TrkB与Akt中的mRNA...     

智能芯片,开启智慧大脑

芯片又叫集成电路,它是通过微细加工技术,把半导体器件制造在硅晶圆表面上获得的一种电子产品。2014年美国高通神经形态芯片入选全球10大技术突破,IBM推出能够模拟人脑神经元、突触功能及其他脑功能的微芯片,标志该技术取得重大进展。芯片虽小,但在信息化世界里无处不在。     

具有突触规则的脉冲神经膜系统综述

膜系统是受到细胞、组织、器官和系统的结构和功能的启发而提出的一类生物启发式计算模型。具有突触规则的脉冲神经膜系统是一类受神经元间信息交流方式的启发而提出的膜系统,该类模型中神经元是存储信息的单元,突触是整合并传递信息的媒介,整个系统采用分布式、并行方式处理信息。文中回顾了具有突触规则的脉冲神经膜系统的定义及相关概念,介绍了若干个脉冲神经膜系统变体,并对比了各系统的同异;列出了该系统及其变体在不同工作模式下计算能力方面的研究进展,以及该系统在求解计算困难问题、算术运算和破解密码方面的应用;提出了尚待研究的若干问题,以期为具有突触规则的脉冲神经膜系统理论研究提供方向,同时为相关系统的应用研究拓展思路。     

BP神经网络的硬件实现

本文提出了一种采用ＭＯＳ晶体管的电流模式连续时间模拟ＢＰ神经网络的硬件实现新方法，硬件系统适合利用ＶＬＳＩ技术，具有片人误差反向传播学习功能，能简经ＢＰ新算法修正权值，对所设计的电路提供了ＰＳＰＩＣＥ仿真结果，结果表明硬件实现方法的可行性。     

GST被用于改进人造神经元

一种用于DVD信息记录和读取的合金有了更多的价值,它能模仿大脑的神经细胞及细胞之间的连接,这将促进极大brain-like computer的发展。在没有外部编程的帮助下,brain-like computer能够自主学习并改进,让机器在工作时更加出色,比如在进行语音和表情识别的时候。而且它还能像大脑神经元一样存储和处理数据——不过,传统的计算机信息处理技术由于让这些功能分离而导致工作效率很低。     

大鼠胼胝体中突触结构的电镜观察

关于胼胝体中突触的在存在及其结构特点未见报道。选用２生后一周未睁眼Ｗｉｓｔａｒ大鼠４０只，随机分为摘除右侧眼球、左侧眼球、双侧眼球及正常对照四组，各组１０只。经灌流、固定、分别在胼胝体膝部、干部及压部取材后，电镜下观察了胼胝体中突触的结构。结果如下：１．胼胝 大多为化学性突触。２．各组及同组胼胝体各部中突触的美元数不同。３．胼胝体中突触数受视觉的影响。最后就胼胝体中突触的机能意义进行了讨论。     

直扩信号PN码序列估计的神经网络方法

为了解决通信侦察中低信噪比下直扩信号PN码序列的盲估计问题,分析了神经网络算法。该算法基于直扩通信的基带信号模型,通过对输入信号的主分量进行分析和提取,获取神经网络学习后的突触权值,进而估计出PN码序列。理论分析与仿真数值结果都表明,该算法在较低信噪比背景环境中,能够准确地恢复出PN码序列。     

技术动态

未来计算能力的基石：仿人脑神经芯片 过去的几年里,技术公司和科研人员都在努力构造神经形态的计算机结构——即模拟人脑能力制造出的芯片,它既有分析能力,又有人脑般的直觉,这样才能处理大量的数据。如今,这份努力已经带来了里程碑式的成果——科学家已经生产出一种集成了54亿个晶体管的芯片,包含4000多个神经突触核心。