Pono nā ʻōnaehana hoʻoili ʻikepili honua maoli i nā ʻōnaehana hoʻopili liʻiliʻi, haʻahaʻa-latency, haʻahaʻa.Me nā mea hiki ke hoʻopili i ka hanana, hoʻohui ʻia me ka metal-oxide-semiconductor hybrid memristive neuromorphic architectures e hāʻawi i kahi kumu lako pono no ia mau hana.No ka hōʻike ʻana i ka mana piha o ia mau ʻōnaehana, ke noi aku nei mākou a hōʻike hoʻokolohua i kahi hopena hoʻoponopono sensor piha no nā noi localization mea honua maoli.No ke kiʻi ʻana i ka hoʻoikaika ʻana mai ka neuroanatomy puʻu, ua kūkulu mākou i kahi ʻōnaehana hoʻonaʻauao mea i hoʻokumu ʻia i ka hanana e hoʻohui i kahi transducer piezoelectric micromechanical transducer me ka hoʻomanaʻo neuromorphic resistive e pili ana i ka pakuhi.Hōʻike mākou i nā ana o kahi ʻōnaehana i hana ʻia me kahi mea hoʻomanaʻo resistive coincidence detector, laina laina hoʻopaneʻe, a me kahi transducer kani ultrasonic hiki ke hoʻololi.Hoʻohana mākou i kēia mau hopena hoʻokolohua e calibrate i nā simulation ma ka pae ʻōnaehana.Hoʻohana ʻia kēia mau hoʻohālikelike no ka loiloi ʻana i ka hoʻonā angular a me ka ikaika o ka ikehu o ke kumu hoʻohālike o ka mea.Hōʻike nā hopena i hiki i kā mākou hoʻokokoke ke ʻoi aku ka nui o ka ikehu ma mua o nā microcontrollers e hana ana i ka hana like.
Ke komo nei mākou i kahi au o ka hoʻopili ʻana ma nā wahi a pau kahi e ulu nui ai ka helu o nā mea hana a me nā ʻōnaehana e kōkua iā mākou i ko mākou ola i kēlā me kēia lā.Manaʻo ʻia kēia mau ʻōnaehana e holo mau, e hoʻopau i ka mana liʻiliʻi i ka wā e aʻo ai i ka wehewehe ʻana i ka ʻikepili a lākou e hōʻiliʻili ai mai nā mea ʻike he nui i ka manawa maoli a hana i ka hoʻopuka binary ma muli o ka hoʻokaʻawale ʻana a i ʻole nā hana ʻike.ʻO kekahi o nā ʻanuʻu koʻikoʻi e pono ai e hoʻokō i kēia pahuhopu, ʻo ia ka unuhi ʻana i ka ʻike pono a paʻa mai nā ʻikepili naʻau walaʻau a pinepine ʻole.ʻO nā ala ʻenekinia maʻamau e hōʻike maʻamau i nā hōʻailona sensor ma ka helu mau a kiʻekiʻe, e hana ana i ka nui o ka ʻikepili me ka loaʻa ʻole o nā mea hoʻokomo pono.Eia hou, hoʻohana kēia mau ʻano i nā ʻenehana hoʻoili hōʻailona kikohoʻe paʻakikī e hana mua i ka ʻikepili hoʻokomo (pinepine).Akā, hāʻawi ka biology i nā hāʻina ʻē aʻe no ka hoʻoili ʻana i ka ʻikepili sensory walaʻau me ka hoʻohana ʻana i ka ikehu-efficient, asynchronous, event-driven approaches (spikes)2,3.Lawe ʻo Neuromorphic computing i ka hoʻoikaika ʻana mai nā ʻōnaehana biological e hōʻemi i nā kumukūʻai computational e pili ana i ka ikehu a me nā koi hoʻomanaʻo i hoʻohālikelike ʻia i nā ʻano hana hoʻoili hōʻailona maʻamau4,5,6.I kēia mau lā, ua hōʻike ʻia nā ʻōnaehana kumu maʻamau o ka lolo e hoʻokō ana i nā ʻupena neural impulse (TrueNorth7, BrainScaleS8, DYNAP-SE9, Loihi10, Spinnaker11).Hāʻawi kēia mau mea hana i ka mana haʻahaʻa, nā haʻahaʻa latency haʻahaʻa no ke aʻo ʻana i ka mīkini a me ka hoʻohālikelike ʻana i ka cortical circuit.No ka hoʻohana piha ʻana i kā lākou ikehu pono, pono e hoʻopili pololei ʻia kēia mau kaʻina neuromorphic i nā sensors-driven event12,13.Eia nō naʻe, i kēia lā he liʻiliʻi wale nō nā mea paʻi e hāʻawi pololei i ka ʻikepili i alakaʻi ʻia i ka hanana.ʻO nā hiʻohiʻona koʻikoʻi he mau ʻike ʻike ikaika (DVS) no nā noi hihio e like me ka nānā ʻana a me ka ʻike ʻana i ka neʻe14,15,16,17 ka silicon cochlea18 a me neuromorphic auditory sensors (NAS)19 no ka hoʻoili ʻana i nā hōʻailona auditory, olfactory sensors20 a me nā hiʻohiʻona he nui21,22 o ka pā..nā mea ʻike kino.
Ma kēia pepa, hōʻike mākou i kahi ʻōnaehana hoʻoponopono auditory i hoʻomohala hou ʻia i hoʻohana ʻia i ka localization mea.Maʻaneʻi, no ka manawa mua, wehewehe mākou i kahi ʻōnaehana hoʻopau no ka localization mea i loaʻa ma ka hoʻopili ʻana i kahi piezoelectric micromachined ultrasonic transducer (pMUT) me ka pakuhi helu e pili ana i ka neuromorphic resistive memory (RRAM).ʻO nā hale hoʻolālā hoʻomanaʻo hoʻomanaʻo e hoʻohana ana i ka RRAM he hopena hoʻohiki no ka hōʻemi ʻana i ka hoʻohana ʻana i ka mana23,24,25,26,27,28,29.ʻO kā lākou ʻano like ʻole - ʻaʻole koi i ka hoʻohana ʻana i ka mana ikaika e mālama a hoʻonui i ka ʻike - he kūpono kūpono me ke ʻano asynchronous, i alakaʻi ʻia i ka hanana ʻana o ka neuromorphic computing, e hopena i ka hoʻohana ʻana i ka mana i ka wā ʻole ka ʻōnaehana.ʻO Piezoelectric micromachined ultrasonic transducers (pMUTs) he inexpensive, miniaturized silicon-based ultrasonic transducers hiki ke hana ma ke ʻano he transmitters a receivers30,31,32,33,34.No ka hana ʻana i nā hōʻailona i loaʻa e nā mea ʻike i kūkulu ʻia, ua kiʻi mākou i ka hoʻoikaika ʻana mai ka barn owl neuroanatomy35,36,37.ʻIke ʻia ka puʻo hale ʻo Tyto alba no kāna mau hiʻohiʻona hiʻohiʻona pō e mahalo ʻia i kahi ʻōnaehana auditory localization maikaʻi loa.No ka helu ʻana i kahi o ka mea pio, hoʻopaʻa ʻia ka ʻōnaehana localization o ka puʻo hale i ka manawa o ka lele (ToF) ke hiki aku nā nalu kani mai nā mea pio i kēlā me kēia o nā pepeiao o ka pueo a i ʻole nā loaʻa leo.Hāʻawi ʻia i ka mamao ma waena o nā pepeiao, ʻo ka ʻokoʻa ma waena o nā ana ToF ʻelua (Interaural Time Difference, ITD) e hiki ai ke helu analytically i ke kūlana azimuth o ka pahuhopu.ʻOiai ʻaʻole kūpono nā ʻōnaehana olaola i ka hoʻoponopono ʻana i nā hoohalike algebraic, hiki iā lākou ke hoʻoponopono i nā pilikia localization me ka maikaʻi loa.Ke hoʻohana nei ka ʻōnaehana owl owl i kahi pūʻulu o nā neurons coincidence detector (CD) 35 (ʻo ia hoʻi, nā neurons hiki ke ʻike i nā pilina kino ma waena o nā spike e hoʻolaha i lalo i nā hopena excitatory convergent) 38,39 i hoʻonohonoho ʻia i loko o nā pakuhi helu e hoʻoponopono i nā pilikia kūlana.
Ua hōʻike ʻia ka noiʻi mua ʻana ʻo ka lako lako metala-oxide-semiconductor (CMOS) a me RRAM-based neuromorphic hardware i hoʻoulu ʻia e ka colliculus haʻahaʻa ("auditory cortex") o ka puʻu hale he ala kūpono no ka helu ʻana i ke kūlana me ka hoʻohana ʻana i ITD13, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46. Eia naʻe, ʻaʻole i hōʻike ʻia ka hiki o nā ʻōnaehana neuromorphic piha e hoʻopili ai i nā ʻike hoʻolohe i nā kiʻi hoʻohālikelike neuromorphic.ʻO ka pilikia nui ke ʻano like ʻole o nā kaapuni CMOS analog, e pili ana i ka pololei o ka ʻike ʻana.I kēia mau lā, ua hōʻike ʻia nā hoʻokō helu ʻokoʻa o nā koho ITD47.Ma kēia pepa, manaʻo mākou e hoʻohana i ka hiki o RRAM e hoʻololi i ka waiwai conductance ma ke ʻano non-volatile e pale aku i ka loli ʻana i nā kaapuni analog.Ua hoʻokō mākou i kahi ʻōnaehana hoʻokolohua me hoʻokahi pMUT transmitting membrane e hana ana ma ke alapine o 111.9 kHz, ʻelua pMUT loaʻa nā membranes (sensors) hoʻohālike i nā pepeiao pueo hale, a hoʻokahi .Ua hoʻāʻo mākou i ka ʻōnaehana ʻike pMUT a me RRAM-based ITD computational graph no ka hoʻāʻo ʻana i kā mākou ʻōnaehana localization a loiloi i kāna hoʻonā angular.
Hoʻohālikelike mākou i kā mākou hana me ka hoʻokō kikohoʻe ma kahi microcontroller e hana ana i ka hana localization like me ka hoʻohana ʻana i nā beamforming maʻamau a i ʻole nā ʻano neuromorphic, a me kahi field programmable gate array (FPGA) no ka manaʻo ITD i manaʻo ʻia ma ka kuhikuhi.47. Hōʻike kēia hoʻohālikelike i ka mana hoʻokūkū o ka ʻōnaehana neuromorphic analog i manaʻo ʻia e RRAM.
Hiki ke loaʻa kekahi o nā hiʻohiʻona maikaʻi loa o kahi ʻōnaehana localization mea kūpono a maikaʻi ma barn owl35,37,48.I ka pō a me ka wanaʻao, hilinaʻi nui ka pueo hale ʻai (Tyto Alba) i ka hoʻolohe ʻana, e ʻimi ikaika ana i nā mea pio liʻiliʻi e like me nā vole a me nā ʻiole.Hiki i kēia poʻe loea hoʻolohe ke hoʻokaʻawale i nā hōʻailona hoʻolohe mai ka mea pio me ka pololei kamahaʻo (ma kahi o 2°)35, e like me ka hōʻike ʻana ma ka Fig. 1a.Hoʻomaopopo nā pueo hale i kahi o nā kumu kani ma ka mokulele azimuth (horizontal) mai ka ʻokoʻa o ka manawa lele (ITD) mai ke kumu kani a i nā pepeiao ʻelua.Ua hoʻolālā ʻia ka mīkini helu ITD e Jeffress49,50 e hilinaʻi nei i ka neural geometry a koi ʻia ʻelua mau mea nui: kahi axon, kahi nerve nerve o ka neuron e hana ana ma ke ʻano he laina lohi, a me kahi ʻano o nā neurons detector coincidence i hoʻonohonoho ʻia i kahi ʻōnaehana helu.kiʻi e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 1b.Hiki ke kani i ka pepeiao me ka azimuth dependent time delay (ITD).A laila, hoʻololi ʻia ke kani i ke ʻano spike i kēlā me kēia pepeiao.ʻO nā axons o ka pepeiao hema a me ka ʻākau e hana i nā laina hoʻopaneʻe a hoʻohuli i nā neuron CD.ʻO ka manaʻo, hoʻokahi wale nō neuron i loko o kahi ʻano o nā neurons i hoʻohālikelike ʻia e loaʻa i ka hoʻokomo i ka manawa (kahi e hoʻopau pololei ai ka lohi) a e puhi i ka nui (ke ahi pū kekahi o nā wahi kokoke, akā ma ka alapine haʻahaʻa).ʻO ka hoʻoulu ʻana i kekahi mau neurons e hoʻopili i ke kūlana o ka pahuhopu i ka lewa me ka ʻole e hoʻohuli hou i ka ITD i nā kihi.Ua hōʻuluʻulu ʻia kēia manaʻo ma ke Kiʻi 1c: no ka laʻana, inā hele mai ke kani mai ka ʻaoʻao ʻākau ke hele ka hōʻailona hoʻokomo mai ka pepeiao ʻākau i kahi ala lōʻihi ma mua o ke ala mai ka pepeiao hema, e uku ana i ka helu o nā ITD, no ka laʻana, i ka wā e pili ana ka neuron 2.I nā huaʻōlelo ʻē aʻe, pane kēlā me kēia CD i kekahi ITD (ʻike ʻia ʻo ka hoʻopaneʻe maikaʻi loa) ma muli o ka lohi axonal.No laila, hoʻololi ka lolo i ka ʻike kino i ka ʻike kikoʻī.Ua loaʻa nā hōʻike anatomical no kēia ʻano hana 37,51.Hoʻopaʻa ʻia nā neurons macronucleus i hoʻopaʻa ʻia i ka manawa e pili ana i nā kani e hiki mai ana: e like me kā lākou inoa e hōʻike ai, puhi lākou i kekahi mau hōʻailona.Hiki ke loaʻa nā neurons detector coincidence o ke kŘkohu Jeffress i loko o ke kumu laminar.Loaʻa iā lākou ka ʻike mai nā neurons macronuclear, nona nā axons e hana i nā laina lohi.Hiki ke wehewehe ʻia ka nui o ka lohi i hāʻawi ʻia e ka laina lohi e ka lōʻihi o ke axon, a me kekahi ʻano myelination ʻē aʻe e hoʻololi ai i ka wikiwiki conduction.Hoʻoulu ʻia e ka ʻōnaehana auditory o ka puʻu hale, ua kūkulu mākou i kahi ʻōnaehana biomimetic no ka hoʻopili ʻana i nā mea.Hōʻike ʻia nā pepeiao ʻelua e ʻelua mau mea hoʻokipa pMUT.ʻO ke kumu kani ka pMUT transmitter aia ma waena o lākou (Fig. 1a), a ua hoʻokumu ʻia ka pakuhi computational e kahi pahu o nā kaʻa CD-based RRAM (Fig. 1b, ʻōmaʻomaʻo), e pāʻani ana i ka hana o nā neurons CD i hoʻopaneʻe ʻia nā mea hoʻokomo.ma ke kaapuni, hana nā laina lohi (uliuli) e like me nā axons i loko o ka mea olaola.ʻOkoʻa ka ʻōnaehana sensory i manaʻo ʻia i ka alapine hana mai ka pueo, nona ka ʻōnaehana auditory e hana ana ma ka laulā 1-8 kHz, akā hoʻohana ʻia nā mea ʻike pMUT e hana ana ma kahi o 117 kHz i kēia hana.Noʻonoʻo ʻia ke koho ʻana i kahi transducer kani ultrasonic e like me nā pae ʻenehana a me ka optimization.ʻO ka mea mua, ʻo ka hoʻopaʻa ʻana i ka bandwidth loaʻa i ka alapine hoʻokahi e hoʻomaikaʻi maikaʻi i ka pololei o ke ana ʻana a hoʻomaʻamaʻa i ke kaʻina hana hope.Eia kekahi, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hana ʻana i ka ultrasound ʻaʻole hiki ke lohe ʻia nā pulse emitted, no laila mai hoʻopilikia i ka poʻe, no ka mea, ʻo kā lākou auditory he ~ 20-20 kHz.
loaʻa i ka pueo hale nā nalu kani mai kahi pahu hopu, i kēia hihia e neʻe ana i nā mea pio.ʻOkoʻa ka manawa o ka lele ʻana (ToF) o ka nalu kani no kēlā me kēia pepeiao (koe ke kū pololei ka mea pio i mua o ka pueo).Hōʻike ka laina kiko i ke ala e hele ai nā nalu kani a hiki i nā pepeiao o ka pueo.Hiki ke hoʻokaʻawale pololei ʻia ʻo Prey ma ka mokulele ākea ma muli o ka ʻokoʻa lōʻihi ma waena o nā ala acoustic ʻelua a me ka ʻokoʻa manawa interaural like (ITD) (kiʻi hema i hoʻoulu ʻia e ref. 74, kope kope 2002, Society for Neuroscience).I loko o kā mākou ʻōnaehana, hoʻopuka ka pMUT transmitter (ʻeleʻele uliuli) i nā nalu kani e lele ana i ka pahuhopu.Loaʻa ʻia nā hawewe ultrasound i hoʻohālikelike ʻia e ʻelua mau mea hoʻokipa pMUT ('ōmaʻomaʻo māmā) a hoʻoponopono ʻia e ka mea hana neuromorphic ('ākau).b He kumu hoʻohālikelike ITD (Jeffress) e wehewehe ana i ke ʻano o ka hoʻopaʻa ʻia ʻana o nā leo e komo ana i loko o nā pepeiao o ka pueo hale ma ke ʻano he mau piko i hoʻopaʻa ʻia i loko o ka nucleus nui (NM) a laila hoʻohana ʻia i kahi ʻāpana geometrically o nā neurons detector i hoʻohālikelike ʻia i ka nucleus lamellar.Hoʻoponopono (Netherlands) (hema).ʻO ke kiʻi o kahi kiʻi hoʻohālikelike neuroITD e hui pū ana i nā laina lohi a me nā neurons detector coincidence, hiki ke hoʻohālikelike ʻia ka ʻōnaehana biosensor owl me ka hoʻohana ʻana i nā kaʻa neuromorphic-based RRAM ('ākau).c Schematic o ka mīkini Jeffress nui, ma muli o ka ʻokoʻa o ToF, loaʻa i nā pepeiao ʻelua ke kani kani i nā manawa like ʻole a hoʻouna i nā axons mai nā ʻaoʻao ʻelua i ka mea ʻike.ʻO nā axons kekahi ʻāpana o ka pūʻulu o nā neurons detector coincidence (CD), e pane koho kēlā me kēia i nā mea hoʻokomo ikaika i ka manawa.ʻO ka hopena, ʻo nā CD wale nō ka mea i hōʻea mai me ka liʻiliʻi liʻiliʻi o ka manawa ʻokoʻa ka hauʻoli loa (ua uku ʻia ʻo ITD).E hoʻopaʻa ʻia ka CD i ke kūlana angular o ka pahu hopu.
Piezoelectric micromechanical ultrasonic transducers he scalable ultrasonic transducers hiki ke hoʻohui me ka holomua CMOS technology31,32,33,52 a me ka haʻahaʻa haʻahaʻa mua a me ka hoʻohana mana ma mua o kuʻuna volumetric transducers53.I kā mākou hana, ʻo 880 µm ke anawaena o ka membrane, a ua māhele ʻia ke alapine resonant ma ka laulā o 110-117 kHz (Fig. 2a, e ʻike i nā ʻano no nā kikoʻī).I loko o kahi pūʻulu o nā mea hoʻāʻo he ʻumi, ʻo ka awelika o ka maikaʻi ma kahi o 50 (ref. 31).Ua hōʻea ka ʻenehana i ka ʻoihana ʻoihana a ʻaʻole bioinspired no kēlā me kēia.ʻO ka hoʻohui ʻana i ka ʻike mai nā kiʻiʻoniʻoni pMUT ʻokoʻa he ʻenehana kaulana, a hiki ke loaʻa ka ʻike kihi mai nā pMUT me ka hoʻohana ʻana, no ka laʻana, nā ʻenehana hana beamforming31,54.Eia naʻe, ʻaʻole kūpono ka hana hōʻailona no ka unuhi ʻana i ka ʻike kihi no nā ana mana haʻahaʻa.Hoʻohui ka ʻōnaehana i manaʻo ʻia ka neuromorphic data preprocessing circuit pMUT me kahi RRAM-based neuromorphic computing graph i hoʻoulu ʻia e ke kumu hoʻohālike Jeffress (Figure 2c), e hāʻawi ana i kahi hoʻonā ʻenehana ikaika a me nā kumu waiwai.Hana mākou i kahi hoʻokolohua i hoʻonoho ʻia ai ʻelua mau mea ʻike pMUT ma kahi o 10 knm kaawale e hoʻohana i nā kani ToF like ʻole i loaʻa i nā membrane ʻelua.Hoʻokahi pMUT e hana nei ma ke ʻano he transmitter e noho ana ma waena o nā mea hoʻokipa.ʻO ka pahuhopu he pā PVC 12 knm ākea, aia ma kahi mamao D ma mua o ka mea pMUT (Fig. 2b).Hoʻopaʻa ka mea hoʻopaʻa i ke kani i ʻike ʻia mai ka mea a hana i ka nui o ka hiki i ka wā e hele ai ka hawewe kani.E hana hou i ka hoʻokolohua ma ka hoʻololi ʻana i ke kūlana o ka mea, i hoʻoholo ʻia e ka mamao D a me ka huina θ.Hoʻoulu ʻia e kahi loulou.55, manaʻo mākou i kahi neuromorphic pre-processing o pMUT raw hōʻailona e hoʻohuli i nā nalu i hōʻike ʻia i nā piko e hoʻokomo i kahi kiʻi helu neuromorphic.Lawe ʻia ka ToF e pili ana i ka amplitude kiʻekiʻe mai kēlā me kēia o nā kahawai ʻelua a hoʻopaʻa ʻia e like me ka manawa kūpono o nā piko pākahi.Ma ka fig.Hōʻike ʻo 2c i ka circuitry e pono ai e hoʻopili i ka sensor pMUT me kahi kiʻi helu helu RRAM: no kēlā me kēia o nā mea hoʻokipa pMUT ʻelua, ua kānana ʻia ka hōʻailona maka e hoʻomaʻemaʻe, hoʻoponopono, a laila hāʻawi ʻia i ka leaky integrator i ke ʻano lanakila.ka paepae hoʻoikaika (Fig. 2d) hana i kahi hanana puka (spike) a kiʻi (LIF) neuron: hoʻopili ka manawa spike puka i ka manawa lele i ʻike ʻia.Hoʻopili ʻia ka paepae LIF e kūʻē i ka pane pMUT, a laila e hōʻemi ana i ka ʻokoʻa pMUT mai kahi hāmeʻa a i kekahi.Me kēia ala, ma kahi o ka mālama ʻana i ka nalu kani holoʻokoʻa i ka hoʻomanaʻo a me ka hoʻoponopono ʻana iā ia ma hope, hoʻopuka wale mākou i kahi kiʻekiʻe e pili ana i ka ToF o ka hawewe kani, kahi e hoʻokomo ai i ka graph computational memory resistive.Hoʻouna pololei ʻia nā spike i nā laina lohi a hoʻohālikelike ʻia me nā modula ʻike hoʻokūkū i nā kiʻi helu neuromorphic.No ka mea ua hoʻouna ʻia lākou i nā ʻīpuka o nā transistors, ʻaʻohe mea e pono ai ka circuitry amplification hou (e nānā i ka Fig. 4 Hoʻohui no nā kikoʻī).No ka loiloi ʻana i ka pololei angular localization i hāʻawi ʻia e pMUT a me ke ʻano hana hōʻailona i manaʻo ʻia, ua ana mākou i ka ITD (ʻo ia hoʻi, ka ʻokoʻa o ka manawa ma waena o nā hanana kiʻekiʻe i hana ʻia e nā mea hoʻokipa ʻelua) ʻoiai ʻokoʻa ka mamao a me ke kihi o ka mea.A laila ua hoʻololi ʻia ka loiloi ITD i nā kihi (e nānā i nā ʻano) a hoʻolālā ʻia i ke kūlana o ka mea: ua hoʻonui ʻia ka maopopo ʻole o ka ITD i ana ʻia me ka mamao a me ke kihi i ka mea (Fig. 2e,f).ʻO ka pilikia nui, ʻo ia ka ratio peak-to-noise ratio (PNR) i ka pane pMUT.ʻO ka lōʻihi o ka mea, ʻo ka haʻahaʻa o ka hōʻailona acoustic, a laila e hōʻemi i ka PNR (Fig. 2f, laina ʻōmaʻomaʻo).ʻO ka emiʻana o ka PNR e alakaʻi i ka piʻiʻana o ka maopopoʻole i ka helu ITD, e hoʻonui i ka pololei o ka localization (Fig. 2f, laina polū).No kahi mea ma kahi mamao o 50 knm mai ka transmitter, ʻo ka pololei o ka angular o ka ʻōnaehana ma kahi o 10°.Hiki ke hoʻomaikaʻi ʻia kēia palena i kau ʻia e nā ʻano o ka sensor.No ka laʻana, hiki ke hoʻonui ʻia ke kaomi i hoʻouna ʻia e ka emitter, ma laila e hoʻonui ai i ka uila e hoʻokele ana i ka membrane pMUT.ʻO kekahi mea e hoʻonui ai i ka hōʻailona i hoʻouna ʻia, ʻo ia ka hoʻopili ʻana i nā mea hoʻouna he nui 56. E hoʻonui kēia mau hopena i ka laulā ʻike ma ka uku o ka hoʻonui ʻana i nā kumukūʻai ikehu.Hiki ke hoʻomaikaʻi hou aku ma ka ʻaoʻao loaʻa.Hiki ke hoemi nui ia ka papa leo o ka pMUT ma o ka hooikaika ana i ka pilina ma waena o ka pMUT a me ka mea hoʻonui o ka pae mua, i hana ʻia me nā uwea a me nā kaula RJ45.
he kiʻi o kahi aniani pMUT me ʻeono mau membrane 880 µm i hoʻohui ʻia ma ka pitch 1.5 mm.b Diagram o ke ana ana.Aia ka pahu hopu ma ke kūlana azimuth θ a ma kahi mamao D. Hoʻopuka ka mea hoʻolele pMUT i kahi hōʻailona 117.6 kHz e lele ana mai ka pahu hopu a hiki i ʻelua mau mea hoʻokipa pMUT me nā manawa-o-lele (ToF).ʻO kēia ʻokoʻa, i wehewehe ʻia ʻo ka inter-aural time difference (ITD), hoʻopili i ke kūlana o kahi mea a hiki ke hoʻohālikelike ʻia ma ke koho ʻana i ka pane kiʻekiʻe o nā mea ʻike ʻelua.c Hoʻolālā o nā ʻanuʻu hana mua no ka hoʻololi ʻana i ka hōʻailona pMUT maka i nā kaʻina spike (ʻo ia hoʻi ka hoʻokomo ʻana i ka pakuhi helu neuromorphic).Ua hana ʻia a hoʻāʻo ʻia nā mea ʻike pMUT a me nā neuromorphic computational graphs, a ua hoʻokumu ʻia ka neuromorphic pre-processing ma ka simulation software.d Pane o ka pMUT membrane ma ka loaʻa ʻana o kahi hōʻailona a me kona hoʻololi ʻana i kahi kikowaena spike.e Hoʻokolohua hoʻokolo ʻana ka pololei angular ma ke ʻano he hana o ke kihi mea (Θ) a me ka mamao (D) i ka mea i kuhi ʻia.Pono ke ʻano hoʻoheheʻe ITD i kahi hoʻonā angular liʻiliʻi ma kahi o 4°C.f Ka pololei kihi (laina uliuli) a me ka ratio peak-to-noise like (laina omaomao) me ka mamao o ka mea no Θ = 0.
Mālama ka hoʻomanaʻo resistive i ka ʻike ma kahi kūlana conductive non-volatile.ʻO ke kumu kumu o ke ʻano, ʻo ka hoʻololi ʻana o ka mea ma ka pae atomic e hoʻololi i kāna conductivity uila57.Ma ʻaneʻi, hoʻohana mākou i kahi hoʻomanaʻo resistive e pili ana i ka oxide me kahi papa 5nm o ka hafnium dioxide i hoʻopaʻa ʻia ma waena o ka titanium ma lalo a me ka titanium nitride electrodes.Hiki ke hoʻololi ʻia ka conductivity o nā mea RRAM ma o ka hoʻohana ʻana i kahi nalu o kēia manawa/voltage e hana ai a wāwahi paha i nā filament conductive o nā hakahaka oxygen ma waena o nā electrodes.Ua hoʻohui pū mākou i ia mau mea58 i loko o kahi kaʻina hana 130 nm CMOS maʻamau e hana i kahi kaapuni neuromorphic reconfigurable i hana ʻia e hoʻokō ana i kahi mea ʻike coincidence a me kahi kaapuni laina lohi (Fig. 3a).ʻO keʻano non-volatile a me ka analog o ka mea hana, i hui pūʻia me keʻano o ka hopena o ka neuromorphic circuit, e ho'ēmi i ka hoʻohana mana.He hana on/off koke ke kaapuni: hana koke ia ma hope o ka hoʻāla ʻia ʻana, hiki ke hoʻopau loa i ka mana i ka wā e hana ʻole ai ke kaapuni.Hōʻike ʻia nā papa kūkulu nui o ka papahana i manaʻo ʻia ma ka fig.3b.Loaʻa iā ia nā hanana N parallel single-resistor single-transistor (1T1R) e hoʻopili ana i nā kaupaona synaptic kahi e lawe ʻia ai nā au kaumaha, i hoʻokomo ʻia i loko o ka synapse maʻamau o kahi mea hoʻohui hui ʻokoʻa (DPI)59, a hope loa i loko o ka synapse me ka hoʻohui ʻana a leakage.hoʻāla ʻia (LIF) neuron 60 (e ʻike i nā ala no nā kikoʻī).Hoʻopili ʻia nā piʻi hoʻokomo i ka puka o ka hale 1T1R ma ke ʻano o ke kaʻina o nā puʻupuʻu uila me ka lōʻihi ma ke kauoha o nā haneli nanoseconds.Hiki ke waiho ʻia ka hoʻomanaʻo kūʻē i kahi kūlana conductive kiʻekiʻe (HCS) ma o ka hoʻohana ʻana i kahi kuhikuhi maikaʻi o waho iā Vtop ke hoʻokumu ʻia ʻo Vbottom, a hoʻihoʻi hou i kahi kūlana conductive haʻahaʻa (LCS) ma ke kau ʻana i ka volta maikaʻi iā Vbottom ke hoʻopaʻa ʻia ʻo Vtop.Hiki ke ho'omalu 'ia ka 'awelika waiwai o ka HCS ma ka ho'opa'a 'ia 'ana o ka polokalamu o kēia manawa (compliance) o ka SET (ICC) ma ka puka-puna volena o ka transistor series (Fig. 3c).ʻElua mau hana o ka RRAM i ke kaapuni: kuhikuhi lākou a kaupaona i nā pulses komo.
E nānā ana i ke kiʻi microscope electron (SEM) o kahi hāmeʻa HfO2 1T1R RRAM polū i hoʻohui ʻia i ka ʻenehana CMOS 130 nm me nā transistors koho (650 nm ākea) i ka ʻōmaʻomaʻo.b Nā papa kūkulu kumu o ka hoʻolālā neuromorphic i manaʻo ʻia.ʻO nā puʻupuʻu uila komo (piʻi) ʻo Vin0 a me Vin1 e hoʻopau i ka Iweight o kēia manawa, ʻo ia ka mea like me ka conduction states G0 a me G1 o ka hale 1T1R.Hoʻokomo ʻia kēia manawa i loko o nā synapses DPI a hoʻonāukiuki i nā neurons LIF.Hoʻokomo ʻia ʻo RRAM G0 a me G1 ma HCS a me LCS.c Ka hana o ka huina conductance density no kahi pūʻulu o 16K RRAM mea hana ma ke ʻano he hana o ka hoʻohālikelike ʻana o ICC i kēia manawa, nāna e hoʻomalu pono i ka pae conduction.d Nā ana kaapuni ma (a) e hōʻike ana i ka G1 (i loko o ka LCS) e ālai pono i ka hoʻokomo ʻana mai Vin1 ('ōmaʻomaʻo), a ʻoiaʻiʻo, ʻo ka neʻe ʻana o ka neuron membrane e pane wale i ka hoʻokomo polū mai Vin0.Hoʻoholo maikaʻi ʻo RRAM i nā pilina ma ke kaapuni.e Ana o ke kaapuni ma (b) e hoike ana i ka hopena o ka waiwai conductance G0 ma ka volta membrane Vmem ma hope o ka hoohana ana i ka pulse voli Vin0.ʻO ka ʻoi aku o ka conductance, ʻoi aku ka ikaika o ka pane: no laila, hoʻokō ka mea RRAM i ke kaupaona pili I/O.Ua hana ʻia nā ana ma ke kaapuni a hōʻike i ka hana ʻelua o RRAM, ke ala ʻana a me ke kaupaona ʻana o nā pulse komo.
ʻO ka mea mua, ʻoiai aia ʻelua mau mokuʻāina hoʻokele kumu (HCS a me LCS), hiki i nā RRAM ke pale a haʻalele paha i nā pulse hoʻokomo i ka wā i loko o nā mokuʻāina LCS a i ʻole HCS.ʻO ka hopena, hoʻoholo pono ʻo RRAM i nā pili i ke kaapuni.ʻO kēia ke kumu no ka hiki ke hoʻonohonoho hou i ka hoʻolālā.No ka hōʻike ʻana i kēia, e wehewehe mākou i kahi hoʻokō kaapuni i hana ʻia o ka poloka kaapuni ma Fig. 3b.Hoʻonohonoho ʻia ka RRAM e pili ana me G0 i ka HCS, a ʻo ka lua o ka RRAM G1 ua hoʻolālā ʻia i loko o ka LCS.Hoʻohana ʻia nā pulupulu hoʻokomo iā Vin0 a me Vin1.Hoʻopili ʻia nā hopena o ʻelua mau kaʻina o nā pulses input i nā neurons output ma o ka hōʻiliʻili ʻana i ka volta membrane neuron a me ka hōʻailona puka e hoʻohana ana i kahi oscilloscope.Ua kūleʻa ka hoʻokolohua i ka wā i hoʻopili ʻia ai ka mea HCS (G0) i ka pulse o ka neuron no ka hoʻoulu ʻana i ke ʻano o ka membrane.Hōʻike ʻia kēia ma ke Kiʻi 3d, kahi e hoʻokumu ai ke kaʻa pulse polū i ka volta membrane e kūkulu ʻia ma luna o ka capacitor membrane, ʻoiai ke kaʻaahi pulse ʻōmaʻomaʻo e mālama mau i ka volta membrane.
ʻO ka hana nui ʻelua o RRAM ka hoʻokō ʻana i nā paona pili.Ke hoʻohana nei i ka hoʻoponopono conductance analog o RRAM, hiki ke kaupaona ʻia nā pilina I/O e like me ia.Ma ka lua o ka hoʻokolohua, ua hoʻolālāʻia ka mea G0 i nāʻano likeʻole o ka HCS, a ua hoʻohanaʻia ka pulse hoʻokomo i ka hoʻokomo VIn0.Hoʻopuka ka pulse hoʻokomo i kēia manawa (Iweight) mai ka hāmeʻa, i kūlike me ka conductance a me ka hāʻule kūpono kūpono Vtop - Vbot.Hoʻokomo ʻia kēia ʻano kaumaha i loko o nā synapses DPI a me nā neurons output LIF.Ua hoʻopaʻa ʻia ka volta membrane o nā neurons puka me ka oscilloscope a hōʻike ʻia ma ka Fig. 3d.ʻO ke kiʻekiʻe o ka volta o ka membrane neuron i ka pane ʻana i kahi pulse hoʻokomo hoʻokahi e like me ka conductance o ka hoʻomanaʻo resistive, e hōʻike ana e hiki ke hoʻohana ʻia ʻo RRAM ma ke ʻano he mea programmable o ke kaumaha synaptic.Hōʻike kēia mau hoʻāʻo mua ʻelua e hiki i ka RRAM-based neuromorphic platform ke hoʻokō i nā mea kumu o ka mīkini Jeffress kumu, ʻo ia hoʻi ka laina lohi a me ke kaapuni ʻike coincidence.Hoʻokumu ʻia ke kahua kaapuni ma ka hoʻopaʻa ʻana i nā poloka ʻaoʻao ma kēlā ʻaoʻao, e like me nā poloka ma ke Kiʻi 3b, a me ka hoʻopili ʻana i ko lākou mau ʻīpuka i kahi laina hoʻokomo maʻamau.Hoʻolālā mākou, hana, a hoʻāʻo i kahi kahua neuromorphic i loaʻa i ʻelua mau neurons puka e loaʻa ana ʻelua mau mea hoʻokomo (Fig. 4a).Hōʻike ʻia ke kiʻikuhi kaapuni ma ke Kiʻi 4b.Hiki i ka 2 × 2 RRAM matrix kiʻekiʻe ke kuhikuhi i nā pulses komo i ʻelua mau neurons puka, ʻoiai ʻo ka 2 × 2 matrix haʻahaʻa e ʻae i nā pilina hou o nā neurons ʻelua (N0, N1).Hōʻike mākou e hiki ke hoʻohana ʻia kēia paepae me kahi hoʻonohonoho laina hoʻopaneʻe a me ʻelua mau hana ʻike ʻokoʻa like ʻole, e like me ka hōʻike ʻana e nā ana hoʻokolohua ma Fig. 4c-e.
ʻO ke kiʻikuhi kaapuni i hoʻokumu ʻia e nā neurons puka ʻelua N0 a me N1 e loaʻa ana i ʻelua mau hoʻokomo 0 a me 1. ʻO nā mea hana ʻehā o ka papa kuhikuhi e wehewehe i nā pilina synaptic mai ka hoʻokomo a i ka hoʻopuka ʻana, a ʻo nā cell ʻehā lalo e wehewehe i nā pilina mau ma waena o nā neurons.Hōʻike nā RRAM kala i nā hāmeʻa i hoʻonohonoho ʻia ma ka HCS ma ka ʻākau: ʻae nā mea i loko o ka HCS i nā pilina a hōʻike i nā kaupaona, ʻoiai nā mea hana i loko o ka LCS e hoʻopaʻa i nā pulse hoʻokomo a hoʻopau i nā pilina i nā huahana.b Diagram o kaapuni (a) me ewalu RRAM modules i kaha polū.c Hoʻokumu ʻia nā laina lohi ma ka hoʻohana wale ʻana i nā dynamics o DPI synapses a me LIF neurons.Hoʻonohonoho ʻia ka RRAM ʻōmaʻomaʻo i ka conductance kiʻekiʻe e hiki ai ke hoʻoulu i kahi glitch ma ka hopena ma hope o ka hoʻopaneʻe hoʻokomo Δt.d Ke kiʻi kiʻi kiʻi o ka ʻike CD ʻike ʻole i ka ʻaoʻao o nā hōʻailona pili manawa.Hoʻopuka ka neuron 1, N1, ke ahi ma nā mea hoʻokomo 0 a me 1 me kahi lohi pōkole.e Kaapuni CD koʻikoʻi kuhikuhi, kahi kaapuni e ʻike i ka wā e hoʻokokoke ai ka hoʻokomo 1 i ka hoʻokomo 0 a hiki mai ma hope o ka hoʻokomo 0. Hōʻike ʻia ka pukana o ke kaapuni e ka neuron 1 (N1).
Hoʻohana wale ka laina lohi (Figure 4c) i ke ʻano ikaika o DPI synapses a me LIF neurons e hana hou i ka spike input mai Vin1 a i Vout1 ma ke kali ʻana iā Tdel.ʻO ka G3 RRAM wale nō i pili iā Vin1 a me Vout1 i hoʻolālā ʻia ma HCS, ʻo ke koena o nā RRAM i hoʻolālā ʻia ma LCS.Ua hoʻolālā ʻia ka mea G3 no 92.6 µs e hōʻoia i ka hoʻonui ʻana o kēlā me kēia pulse hoʻokomo i ka volta membrane o ka neuron puka e hiki ai i ka paepae a hoʻopuka i kahi pulse puka lohi.Hoʻoholo ʻia ka lōʻihi o Tdel e ka synaptic a me nā neural manawa mau.ʻIke nā mea ʻike coincidence i ka hiki ʻana mai o nā hōʻailona hoʻokomo i hoʻopili ʻia i ka manawa akā i puʻunaue ʻia.Ke hilinaʻi nei ka CD kuhikuhi-ʻole i nā hoʻokomo pākahi e hoʻohuli ana i kahi neuron puka maʻamau (Figure 4d).Hoʻonohonoho ʻia nā RRAM ʻelua e pili ana iā Vin0 a me Vin1 i Vout1, G2 a me G4 no ka hoʻokele kiʻekiʻe.ʻO ka hōʻea like ʻana o nā spike ma Vin0 a me Vin1 e hoʻonui i ka volta o ka membrane neuron N1 ma luna o ka paepae i koi ʻia e hana i ka spike puka.Inā lōʻihi loa nā mea hoʻokomo ʻelua i ka manawa, hiki i ka hoʻopiʻi ʻana i ka volta membrane i hōʻiliʻili ʻia e ka mea hoʻokomo mua e loaʻa ka manawa e pohō ai, e pale ana i ka hiki ʻana o ka membrane N1 i ka waiwai paepae.Hoʻolālā ʻia ʻo G1 a me G2 ma kahi o 65 µs, e hōʻoiaʻiʻo ana ʻaʻole e hoʻonui ka piʻi hoʻokomo hoʻokahi i ka volta membrane e hiki ai ke hoʻonui i ka puka.ʻO ka ʻike coincidence ma waena o nā hanana i puʻunaue ʻia ma ka lewa a me ka manawa he hana koʻikoʻi ia i hoʻohana ʻia i kahi ākea o nā hana ʻike e like me ka pale ʻana i ke kahe optical a me ka localization kumu kani.No laila, ʻo ka helu helu ʻana i nā CD koʻikoʻi a me ka ʻike ʻole he kahua kūkulu kumu no ke kūkulu ʻana i nā ʻōnaehana localization ʻike a me nā leo.E like me ka mea i hōʻike ʻia e nā hiʻohiʻona o nā manawa mau (e nānā i ke kiʻi 2).No laila, hiki iā ia ke hoʻokō i nā koi o nā ʻōnaehana ʻike a me nā kani.ʻO CD koʻikoʻi kuhikuhi ʻia kahi kaapuni e pili ana i ke kaʻina spatial o ka hōʻea ʻana o nā pulses: mai ka ʻākau a i ka hema a me ka hope.He kahua kūkulu kumu ia i ka ʻupena ʻike neʻe kumu o ka ʻōnaehana hiʻohiʻona Drosophila, i hoʻohana ʻia no ka helu ʻana i nā kuhikuhi neʻe a ʻike i nā hui ʻana62.No ka hoʻokō ʻana i kahi CD koʻikoʻi kuhikuhi, pono e kuhikuhi ʻia ʻelua mau mea hoʻokomo i ʻelua neurons like ʻole (N0, N1) a pono e hoʻokumu ʻia kahi pilina kuhikuhi ma waena o lākou (Fig. 4e).I ka loaʻa ʻana o ka mea hoʻokomo mua, pane ʻo NO ma ka hoʻonui ʻana i ka volta ma kona membrane ma luna o ka waiwai paepae a hoʻouna i kahi piʻi.ʻO kēia hanana hoʻopuka, ʻo ia hoʻi, ke ahi iā N1 mahalo i ka pilina kuhikuhi i hōʻike ʻia i ka ʻōmaʻomaʻo.Inā hiki mai kahi hanana hoʻokomo ʻo Vin1 a hoʻoikaika i ka N1 i ka wā e kiʻekiʻe ana kona puʻupuʻu membrane, hana ʻo N1 i kahi hanana puka e hōʻike ana ua loaʻa kahi pāʻani ma waena o nā hoʻokomo ʻelua.Hiki i nā pilina kuhikuhi ke hāʻawi i ka N1 e hoʻokuʻu i ka hopena inā hiki mai ka hoʻokomo 1 ma hope o ka hoʻokomo ʻana i ka 0. Ua hoʻolālā ʻia ʻo G0, G3, a me G7 i 73.5 µS, 67.3 µS, a me 40.2 µS, i kēlā me kēia, e hōʻoia ana i hoʻokahi spike ma ka mea hoʻokomo Vin0 e hoʻopaneʻe ai. puka puka, ʻoiai ka hiki ʻana o ka membrane N1 i ka paepae i ka wā e hiki mai ai nā pahu hoʻokomo ʻelua i ka sync..
ʻO ka ʻokoʻa kahi kumu o ka hemahema i nā ʻōnaehana neuromorphic i hoʻohālikelike ʻia63,64,65.Ke alakaʻi nei kēia i ka ʻano heterogeneous o nā neurons a me nā synapses.ʻO nā hiʻohiʻona o ia mau hemahema he 30% (mean standard deviation) ka hoʻololi ʻana i ka loaʻa hoʻokomo, ka manawa mau, a me ka manawa refractory, e inoa i kahi liʻiliʻi wale nō (e ʻike i nā Methods).ʻOi aku ka maikaʻi o kēia pilikia ke hoʻopili pū ʻia nā neural circuits he nui, e like me kahi CD orientation-sensitive i loaʻa nā neurons ʻelua.No ka hana pono, pono e like ka loaʻa a me ka manawa palaho o nā neurons ʻelua e like me ka hiki.No ka laʻana, hiki i kahi ʻokoʻa nui o ka loaʻa hoʻokomo ke hoʻoneʻe i hoʻokahi neuron i ka hoʻokomo ʻana i ka pulse a ʻaʻole i pane iki ka neuron ʻē aʻe.Ma ka fig.Hōʻike ka Figure 5a e pane ʻokoʻa nā neurons i koho ʻia i ka pulse hoʻokomo like.He mea pili kēia neural variability, no ka laʻana, i ka hana o nā CD pili kuhikuhi.Ma ka papahana i hōʻikeʻia ma ka fig.ʻO 5b, c, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka loaʻa ʻana o ka neuron 1 ma mua o ka neuron 0. No laila, pono ʻo neuron 0 i ʻekolu mau puʻupuʻu hoʻokomo (ma kahi o 1) e hiki i ka paepae, a me ka neuron 1, e like me ka mea i manaʻo ʻia, pono ʻelua mau hanana komo.ʻO ka hoʻokō ʻana i ka spike time-dependent biomimetic plasticity (STDP) he ala hiki ke hoʻohaʻahaʻa i ka hopena o nā neural a me synaptic circuit i ka hana ʻōnaehana43.Maanei mākou e manaʻo nei e hoʻohana i ka ʻano plastik o ka hoʻomanaʻo resistive i mea e hoʻoikaika ai i ka hoʻonui ʻana i ka hoʻokomo neural a me ka hōʻemi ʻana i nā hopena o ka loli i nā kaʻa neuromorphic.E like me ka hoike ana ma ka fig.4e, nā pae conductance e pili ana me RRAM synaptic mass i hoʻololi maikaʻi ʻia i ka pane ʻana o ka neural membrane pili.Hoʻohana mākou i kahi hoʻolālā papahana RRAM iterative.No kahi hoʻokomo i hāʻawi ʻia, ua hoʻonohonoho hou ʻia nā koina conductance o nā kaupaona synaptic a hiki i ka loaʻa ʻana o ka ʻano pahuhopu o ke kaapuni (e ʻike i nā Methods).
He ana hoʻokolohua o ka pane ʻana o ʻeiwa mau neurons i koho ʻole ʻia i ka pulse hoʻokomo like.ʻOkoʻa ka pane ma waena o nā heluna kanaka, e pili ana i ka loaʻa o ka hoʻokomo a me ka manawa mau.b Nā ana hoʻokolohua o ka mana o nā neurons i ka ʻokoʻa o nā neurons e pili ana i ka CD koʻikoʻi kuhikuhi.ʻOkoʻa ka pane ʻokoʻa ʻana o nā neurons hoʻopuka CD koʻikoʻi ʻelua i ka hoʻoulu ʻana ma muli o ka ʻokoʻa neuron-to-neuron.Loaʻa ka loaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa o ka neuron 0 ma mua o ka neuron 1, no laila e lawe ʻia ʻekolu mau pulupulu hoʻokomo (ma kahi o 1) e hana i kahi spike puka.E like me ka mea i manaʻo ʻia, hiki i ka neuron 1 i ka paepae me nā hanana komo ʻelua.Inā hōʻea ka helu 1 Δt = 50 µs ma hope o ke ahi ʻana o neuron 0, noho mālie ʻo CD no ka mea ʻoi aku ka Δt ma mua o ka manawa mau o neuron 1 (ma kahi o 22 µs).c ua ho'emi 'ia e Δt = 20 µs, no laila e pi'i ka ho'okomo 1 ke ki'eki'e ke ki'i 'ana o ka neuron 1, e hopena i ka 'ike like 'ana o nā hanana komo 'elua.
ʻO nā mea ʻelua i hoʻohana ʻia i ke kolamu helu ITD ʻo ia ka laina lohi a me ka CD insensitive kuhikuhi.Pono nā kaapuni ʻelua i ka calibration pololei e hōʻoia i ka hana hoʻonohonoho ʻana i kahi mea maikaʻi.Pono ka laina hoʻopaneʻe e hāʻawi i kahi mana hoʻopaneʻe pololei o ka piko hoʻokomo (Fig. 6a), a pono e hoʻāla ʻia ka CD inā hāʻule ka mea hoʻokomo i loko o ka pae ʻike maka.No ka laina hoʻopaneʻe, ua hoʻonohonoho hou ʻia nā paona synaptic o nā hoʻopili hoʻokomo (G3 i ka Fig. 4a) a hiki i ka loaʻa ʻana o ka lohi.E hoʻonoho i ka hoʻomanawanui e pili ana i ka lohi ʻana e hoʻopau i ka papahana: ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hoʻomanawanui, ʻoi aku ka paʻakikī o ka hoʻonohonoho pono ʻana i ka laina lohi.Ma ka fig.Hōʻike ka Figure 6b i nā hopena o ke kaʻina hana calibration laina hoʻopaneʻe: hiki ke ʻike ʻia e hiki ke hāʻawi pololei i ka papahana i manaʻo ʻia i nā lohi āpau i koi ʻia i ka hoʻolālā hoʻolālā (mai 10 a 300 μs).ʻO ka helu kiʻekiʻe o ka calibration iterations e pili ana i ka maikaʻi o ke kaʻina hana calibration: 200 iterations hiki ke hōʻemi i ka hewa i lalo o 5%.Hoʻokahi hoʻololi hoʻohālikelike e pili ana i kahi hana hoʻonohonoho / hoʻihoʻi hou o kahi kelepona RRAM.He mea koʻikoʻi nō hoʻi ke kaʻina hana hoʻolohe ʻana i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pololei o ka ʻike ʻike hanana kokoke i ka CD module.Ua lawe ʻia he ʻumi mau hoʻololi hou ʻana no ka loaʻa ʻana o ka helu maikaʻi ʻoiaʻiʻo (ʻo ia hoʻi, ka nui o nā hanana i ʻike pololei ʻia he kūpono) ma luna o 95% (laina polū ma ke Kiʻi 6c).Akā naʻe, ʻaʻole i hoʻopilikia ke kaʻina hana hoʻolohe i nā hanana maikaʻi ʻole (ʻo ia hoʻi, ka pinepine o nā hanana i kuhi hewa ʻia he pili).ʻO ke ala ʻē aʻe i ʻike ʻia i loko o nā ʻōnaehana olaola no ka lanakila ʻana i nā palena manawa o nā ala hoʻāla wikiwiki ʻana he redundancy (ʻo ia hoʻi, hoʻohana ʻia nā kope he nui o ka mea hoʻokahi e hana i kahi hana i hāʻawi ʻia).Hoʻoulu ʻia e ka biology66, ua hoʻonoho mākou i kekahi mau kaapuni CD i kēlā me kēia module CD ma waena o nā laina lohi ʻelua e hōʻemi i ka hopena o nā hopena maikaʻi ʻole.E like me ka hoike ana ma ka fig.6c (laina ʻōmaʻomaʻo), ke kau ʻana i ʻekolu mau mea CD i kēlā me kēia module CD hiki ke hōʻemi i ka helu hoʻopunipuni wahaheʻe ma lalo o 10-2.
He hopena o ka ʻokoʻa neuronal ma nā kaapuni laina lohi.b Hiki ke hoʻopaneʻe ʻia nā kaapuni laina hoʻopaneʻe i nā lohi nui ma ka hoʻonohonoho ʻana i nā manawa mau o nā neurons LIF pili a me DPI synapses i nā waiwai nui.ʻO ka hoʻonui ʻana i ka helu o nā mea hou o ke kaʻina hana calibration RRAM i hiki ke hoʻomaikaʻi nui i ka pololei o ka lohi o ka pahuhopu: 200 iterations i hōʻemi i ka hewa ma lalo o 5%.Hoʻokahi hoʻohālikelike e pili ana i kahi hana SET/RESET ma kahi kelepona RRAM.Hiki ke hoʻokō ʻia kēlā me kēia kōpena CD ma ke kŘkohu c Jeffress me ka hoʻohana ʻana i nā mea CD parallel N no ka maʻalahi e pili ana i nā hemahema ʻōnaehana.d Hoʻonui ka nui o ka hoʻololi ʻana o ka RRAM i ka helu maikaʻi ʻoiaʻiʻo (laina polū), ʻoiai kūʻokoʻa ka helu maikaʻi wahaheʻe i ka helu o nā iterations (laina ʻōmaʻomaʻo).ʻO ka hoʻokomo ʻana i nā mea CD hou aʻe e like me ka pale ʻana i ka ʻike hoʻopunipuni o nā pāʻani CD module.
I kēia manawa, loiloi mākou i ka hana a me ka hoʻohana ʻana i ka mana o ka end-to-end integrated object localization system i hōʻike ʻia ma ka Figure 2 me ka hoʻohana ʻana i nā ana o nā ʻano acoustic o ka pMUT sensor, CD, a me nā laina laina hoʻopaneʻe i hana i ka pakuhi computing neuromorphic.Ke kumu hoʻohālike ʻo Jeffress (Fig. 1a).E like me ka neuromorphic computing graph, ʻoi aku ka nui o ka helu o nā modula CD, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻonā angular, akā ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka ikehu o ka ʻōnaehana (Fig. 7a).Hiki ke loaʻa kahi kuʻikahi ma ka hoʻohālikelike ʻana i ka pololei o nā ʻāpana pākahi (nā sensor pMUT, nā neurons, a me nā ʻāpana synaptic) me ka pololei o ka ʻōnaehana holoʻokoʻa.ʻO ka hoʻonā ʻana o ka laina lohi e kaupalena ʻia e ka manawa mau o nā synapses simulated a me nā neurons, i loko o kā mākou papahana i ʻoi aku ma mua o 10 µs, e pili ana i kahi hoʻonā angular o 4 ° (e ʻike i nā Methods).ʻO nā node ʻoi aʻe me ka ʻenehana CMOS e ʻae i ka hoʻolālā ʻana o nā neural a me nā kaapuni synaptic me nā manawa haʻahaʻa haʻahaʻa, e hopena i ka pololei o nā mea laina lohi.Eia naʻe, i loko o kā mākou pūnaewele, ua kaupalena ʻia ka pololei e ka hewa pMUT i ka helu ʻana i ke kūlana angular, ʻo ia hoʻi 10 ° (laina polū polū ma Fig. 7a).Hoʻopaʻa mākou i ka helu o nā modula CD ma 40, e pili ana i kahi hoʻonā angular ma kahi o 4 °, ʻo ia hoʻi, ka pololei o ka angular o ka graph computational (laina polū māmā ma Fig. 7a).Ma ka pae ʻōnaehana, hāʻawi kēia i kahi hoʻonā o 4 ° a me ka pololei o 10 ° no nā mea i loaʻa iā 50 cm i mua o ka ʻōnaehana sensor.Hoʻohālikelike ʻia kēia waiwai i nā ʻōnaehana localization leo neuromorphic i hōʻike ʻia ma ref.67. Hiki ke ʻike ʻia ka hoʻohālikelike ʻana o ka ʻōnaehana i manaʻo ʻia me ke ʻano o ka ʻenehana ma ka Pākuʻi Pākuʻi 1. ʻO ka hoʻohui ʻana i nā pMUT hou, ka hoʻonui ʻana i ka pae o ka hōʻailona acoustic, a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka leo uila he mau ala e hoʻomaikaʻi hou ai i ka pololei o ka localization.) ua manaʻo ʻia ma 9.7.nz.55. Hāʻawi ʻia i 40 mau ʻāpana CD ma ka pakuhi helu, ua manaʻo ka SPICE simulation i ka ikehu o kēlā me kēia hana (ʻo ia hoʻi, ka ikehu hoʻonohonoho mea) he 21.6 nJ.Hoʻohana ʻia ka ʻōnaehana neuromorphic i ka wā e hiki mai ai kahi hanana hoʻokomo, ʻo ia hoʻi ke hiki i ka nalu acoustic i kekahi mea hoʻokipa pMUT a ʻoi aku ma mua o ka paepae ʻike, inā ʻaʻole ia e hana ʻole.Hōʻalo kēia i ka hoʻohana mana pono ʻole inā ʻaʻohe hōʻailona hoʻokomo.Ke noʻonoʻo nei i ke alapine o nā hana localization o 100 Hz a me kahi manawa hoʻāla o 300 µs i kēlā me kēia hana (ʻoi loa ka ITD hiki), ʻo ka hoʻohana ʻana i ka mana o ka graph computing neuromorphic he 61.7 nW.Me ka neuromorphic pre-processing i hoʻohana ʻia i kēlā me kēia mea loaʻa pMUT, hiki i ka hoʻohana mana o ka ʻōnaehana holoʻokoʻa i 81.6 nW.No ka hoʻomaopopo ʻana i ka pono o ka ikehu o ke ʻano neuromorphic i manaʻo ʻia e hoʻohālikelike ʻia me nā lako hana maʻamau, ua hoʻohālikelike mākou i kēia helu i ka ikehu e pono ai e hana i ka hana like ma kahi microcontroller haʻahaʻa haʻahaʻa hou e hoʻohana ana i ka neuromorphic a i ʻole ka beamforming68 Skill.ʻO ke ala neuromorphic e noʻonoʻo ana i kahi pae analog-to-digital converter (ADC), a ukali ʻia e kahi kānana band-pass a me kahi pae unuhi envelop (Teeger-Kaiser method).ʻO ka hope, hana ʻia kahi hana paepae e unuhi i ka ToF.Ua haʻalele mākou i ka helu ʻana o ITD e pili ana i ka ToF a me ka hoʻololi ʻana i ke kūlana angular i manaʻo ʻia mai ka manawa hoʻokahi no kēlā me kēia ana (e ʻike i nā ʻano).Ke manaʻo nei he 250 kHz ma nā ala ʻelua (pMUT receivers), 18 band pass filter operations, 3 envelop extraction operations, and 1 threshold operations per sample, ʻo ka nui o ka hoʻohana mana i manaʻo ʻia ma 245 microwatts.Hoʻohana kēia i ka mana haʻahaʻa mode69 o ka microcontroller, e huli ana i ka wā e hoʻokō ʻole ai nā algorithms, e hōʻemi ana i ka hoʻohana ʻana i ka mana i 10.8 µW.ʻO ka hoʻohana ʻana i ka mana o ka hopena hoʻoponopono hōʻailona beamforming i manaʻo ʻia ma ka kuhikuhi.31, me 5 pMUT loaʻa a me 11 kaola i mahele like ʻia ma ka mokulele azimuth [-50°, +50°], he 11.71 mW (e nānā i ka ʻāpana Methods no nā kikoʻī).Eia kekahi, hōʻike mākou i ka hoʻohana ʻana i ka mana o kahi FPGA47-based Time Difference Encoder (TDE) i manaʻo ʻia ma 1.5 mW ma ke ʻano he pani no ka model Jeffress no ka localization mea.Ma muli o kēia mau manaʻo, ʻo ka neuromorphic i manaʻo ʻia e hōʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka mana e ʻelima mau kauoha o ka nui i hoʻohālikelike ʻia me kahi microcontroller e hoʻohana ana i nā ʻenehana beamforming maʻamau no nā hana localization mea.ʻO ka lawe ʻana i kahi ala neuromorphic i ka hoʻoili ʻana i ka hōʻailona ma kahi microcontroller maʻamau e hōʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka mana ma kahi o ʻelua mau kauoha o ka nui.Hiki ke wehewehe ʻia ka maikaʻi o ka ʻōnaehana i manaʻo ʻia e ka hui ʻana o kahi kaapuni analog asynchronous resistive-memory hiki ke hoʻokō i nā helu hoʻomanaʻo a me ka nele o ka hoʻololi analog-to-digital i koi ʻia e ʻike i nā hōʻailona.
kahi hoʻonā Angular (uliuli) a me ka hoʻohana ʻana i ka mana ('ōmaʻomaʻo) o ka hana localization ma muli o ka helu o nā modula CD.ʻO ka ʻaoʻao polū ʻeleʻele e hōʻike ana i ka pololei o ka PMUT a ʻo ka ʻaoʻao ʻulaʻula ʻulaʻula e hōʻike ana i ka pololei angular o ka graph computational neuromorphic.b ka hoʻohana mana o ka ʻōnaehana i manaʻo ʻia a me ka hoʻohālikelike ʻana me nā hoʻokō microcontroller ʻelua i kūkākūkā ʻia a me ka hoʻokō kikohoʻe o ka Time Difference Encoder (TDE)47 FPGA.
No ka hōʻemi ʻana i ka hoʻohana ʻana i ka mana o ka ʻōnaehana localization target, ua hāpai mākou, hoʻolālā a hoʻokō i kahi kaiapuni neuromorphic e pili ana i ka hanana RRAM e hoʻokele i ka ʻike hōʻailona i hana ʻia e nā mea i kūkulu ʻia e helu i ke kūlana o ka mea i hoʻopaʻa ʻia ma ka maoli. manawa..ʻOiai ke hoʻomau nei nā ʻano hana kuʻuna i nā hōʻailona i ʻike ʻia a hana i nā helu ʻana e unuhi i ka ʻike pono, ʻo ka hopena neuromorphic i manaʻo ʻia e hana i nā helu asynchronously i ka hiki ʻana mai o ka ʻike pono, e hoʻonui ana i ka mana o ka ʻōnaehana ma o ʻelima mau kauoha o ka nui.Eia kekahi, hōʻike mākou i ka maʻalahi o nā kaʻa neuromorphic e pili ana i ka RRAM.ʻO ka hiki o RRAM ke hoʻololi i ka conductance ma kahi ʻano non-volatile (plasticity) e uku i ka ʻano like ʻole o ka ultra-low power analog DPI's synaptic a me neural circuits.Hana kēia i kēia kaapuni RRAM-based versatile a ikaika.ʻAʻole kā mākou pahuhopu i ka unuhi ʻana i nā hana paʻakikī a i ʻole nā hiʻohiʻona mai nā hōʻailona, akā e hoʻokaʻawale i nā mea i ka manawa maoli.Hiki i kā mākou ʻōnaehana ke hoʻopaʻa maikaʻi i ka hōʻailona a hoʻouna aku iā ia i nā hana hana hou e hana i nā hoʻoholo paʻakikī inā pono.Ma ka pōʻaiapili o nā noi localization, hiki i kā mākou neuromorphic preprocessing step ke hāʻawi i ka ʻike e pili ana i kahi o nā mea.Hiki ke hoʻohana ʻia kēia ʻike, no ka laʻana, no ka ʻike ʻana i ka neʻe a i ʻole ka ʻike ʻana.Hoʻoikaika mākou i ke koʻikoʻi o ka hoʻohui ʻana i nā mea ʻike mana haʻahaʻa haʻahaʻa e like me nā pMUT me nā uila uila haʻahaʻa haʻahaʻa.No kēia mea, he kī nui nā ʻano neuromorphic no ka mea ua alakaʻi lākou iā mākou e hoʻomohala i nā hoʻokō kaapuni hou o nā ʻano hoʻohālikelike biologically inspired e like me ka model Jeffress.I loko o ka pōʻaiapili o nā noi sensor fusion, hiki ke hoʻohui ʻia kā mākou ʻōnaehana me nā mea ʻike like ʻole e pili ana i ka hanana no ka loaʻa ʻana o ka ʻike pololei.ʻOiai ʻoi aku ka maikaʻi o nā pueo i ka loaʻa ʻana o ka mea pio i ka pōʻeleʻele, he ʻike maikaʻi loa ko lākou ʻike a hana i ka huli hoʻolohe a me ka ʻike maka ma mua o ka hopu ʻana i ka mea pio70.Ke ahi kekahi neuron auditory, loaʻa i ka pueo ka ʻike e pono ai e hoʻoholo i ke ala hea e hoʻomaka ai i kāna ʻimi ʻike maka, no laila e kālele ana kona nānā i kahi wahi liʻiliʻi o ka hiʻohiʻona ʻike.Pono e ʻimi ʻia ka hui pū ʻana o nā mea ʻike maka (Kameʻe DVD) a me kahi mea ʻike hoʻolohe i manaʻo ʻia (e pili ana i ka pMUT) no ka hoʻomohala ʻana i nā ʻelele kūʻokoʻa e hiki mai ana.
Aia ka sensor pMUT ma kahi PCB me ʻelua mau mea hoʻokipa ma kahi o 10 knm kaawale, a aia ka transmitter ma waena o nā mea hoʻokipa.Ma kēia hana, ʻo kēlā me kēia membrane he ʻano bimorph i hoʻokuʻu ʻia me ʻelua mau papa o ka piezoelectric alumini nitride (AlN) 800 nm mānoanoa sandwiched ma waena o ʻekolu papa o molybdenum (Mo) 200 nm mānoanoa a uhi ʻia me kahi papa 200 nm mānoanoa.ʻO ka papa SiN passivating luna e like me ka mea i wehewehe ʻia ma ka kuhikuhi.71. Hoʻopiliʻia nā electrodes i loko a me waho i ka lalo a me ka papa luna o ka molybdenum, aʻo ka electrode molybdenum waena i hoʻohanaʻoleʻia a hoʻohanaʻia ma keʻano he lepo, e loaʻa ai ka membrane meʻehā mau electrodes.
Hāʻawi kēia hoʻolālā i ka hoʻohana ʻana i kahi deformation membrane maʻamau, e hopena i ka hoʻouna maikaʻi ʻana a loaʻa ka ʻike.ʻO ia pMUT ka mea maʻamau e hōʻike i kahi ʻano hauʻoli o 700 nm / V ma ke ʻano he emitter, e hāʻawi ana i kahi kaomi ʻili o 270 Pa / V.Ma keʻano he mea hoʻokipa, hoʻokahi kiʻi pMUT e hōʻike i kahi ʻike pōkole pōkole o 15 nA/Pa, pili pono i ka coefficient piezoelectric o AlN.ʻO ka hoʻololi ʻenehana o ka volta ma ka papa AlN e alakaʻi i ka hoʻololi ʻana i ke alapine resonant, hiki ke uku ʻia ma ka hoʻohana ʻana i kahi bias DC i ka pMUT.Ua ana ʻia ka ʻike DC ma 0.5 kHz/V.No ka hōʻike leo, hoʻohana ʻia kahi microphone i mua o ka pMUT.
No ke ana ʻana i ka pulse echo, kau mākou i kahi pāhaʻi ʻāpana me kahi ʻāpana o 50 cm2 i mua o ka pMUT e hōʻike i nā hawewe kani i hoʻokuʻu ʻia.ʻO ka mamao ma waena o nā papa a me ke kihi e pili ana i ka mokulele pMUT e mālama ʻia me ka hoʻohana ʻana i nā mea paʻa kūikawā.Hoʻokaʻawale kahi kumu uila Tectronix CPX400DP i ʻekolu mau membrane pMUT, e hoʻopaʻa ana i ke alapine resonant i 111.9 kHz31, aʻo nā mea hoʻouna e alakaʻi ʻia e ka Tectronix AFG 3102 pulse generator i hoʻopaʻa ʻia i ka resonant frequency (111.9 kHz) a me kahi pōʻai hana o 0.01.ʻO nā au i heluhelu ʻia mai nā awa puka ʻehā o kēlā me kēia mea loaʻa pMUT e hoʻololi ʻia i nā volta me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻano ʻokoʻa kūikawā a me ka hoʻolālā uila, a ua helu ʻia nā hōʻailona hopena e ka ʻōnaehana ʻikepili Spektrum.Ua hōʻike ʻia ka palena o ka ʻike e ka loaʻa ʻana o ka hōʻailona pMUT ma lalo o nā kūlana like ʻole: hoʻoneʻe mākou i ka reflector i nā mamao like ʻole [30, 40, 50, 60, 80, 100] cm a hoʻololi i ke kihi kākoʻo pMUT ([0, 20, 40] o ) Hōʻike ka Kiʻi 2b i ka hoʻonā ʻike ITD ma muli o ke kūlana angular pili i nā degere.
Ke hoʻohana nei kēia ʻatikala i ʻelua mau kaapuni RRAM waho-ka-shelf.ʻO ka mua he pūʻulu o 16,384 (16,000) mau mea (128 × 128 mau mea) ma kahi hoʻonohonoho 1T1R me hoʻokahi transistor a me hoʻokahi pale.ʻO ka lua o ka puʻupuʻu ke kahua neuromorphic i hōʻike ʻia ma Fig. 4a.Aia ka pūnaewele RRAM i kahi kiʻiʻoniʻoni HfO2 mānoanoa 5 nm i hoʻokomo ʻia i loko o kahi waihona TiN/HfO2/Ti/TiN.Hoʻohui ʻia ka waihona RRAM i ke kua o ka laina (BEOL) o ke kaʻina hana 130nm CMOS maʻamau.Hōʻike nā kaʻapuni neuromorphic i hoʻokumu ʻia e RRAM i kahi hoʻolālā hoʻolālā no nā ʻōnaehana uila analog-analog kahi e noho pū ai nā mea RRAM me ka ʻenehana CMOS kuʻuna.Ma keʻano kūikawā, pono e heluhelu ʻia a hoʻohana ʻia ke kūlana conduction o ka hāmeʻa RRAM ma ke ʻano he loli hana no ka ʻōnaehana.No kēia hopena, ua hoʻolālā ʻia kahi kaapuni, hana ʻia a hoʻāʻo ʻia e heluhelu ana i ka manawa mai ka mea hana ke loaʻa kahi pulse komo a hoʻohana i kēia manawa e kaupaona i ka pane o kahi synapse hoʻohui hui like ʻole (DPI).Hōʻike ʻia kēia kaapuni ma ka Figure 3a, e hōʻike ana i nā poloka kūkulu kumu o ka paepae neuromorphic i ka Figure 4a.Hoʻolaʻa ka pulupulu hoʻokomo i ka ʻīpuka o ka hāmeʻa 1T1R, me ka hoʻoulu ʻana i ka manawa ma o RRAM e like me ka conductance o ka mea hana G (Iweight = G(Vtop – Vx)).ʻO ka hoʻokomo hoʻohuli ʻana o ka mea hoʻonui hana (op-amp) kaapuni i loaʻa i ka mana DC bias Vtop mau.Hāʻawi ka manaʻo maikaʻi ʻole o ka op-amp iā Vx = Vtop ma o ka hāʻawi ʻana i kēia manawa like mai M1.Hoʻokomo ʻia ka Iweight o kēia manawa mai ka hāmeʻa i ka synapse DPI.ʻO ka ikaika o kēia manawa e hopena i ka depolarization hou aʻe, no laila hoʻokō pono ka conductance RRAM i nā kaupaona synaptic.Hoʻokomo ʻia kēia manawa synaptic exponential ma o ka capacitor membrane o nā neurons Leaky Integration and Excitation (LIF), kahi i hoʻohui ʻia e like me ka volta.Inā lanakila ka paepae paepae o ka membrane (ka uila hoʻololi o ka inverter), ua hoʻāla ʻia ka ʻāpana puka o ka neuron, e hana ana i kahi spike puka.Hoʻi kēia puʻupuʻu a hoʻokuʻu i ka capacitor membrane o ka neuron i ka lepo, e hoʻokuʻu ai.Hoʻohui ʻia kēia kaapuni me kahi mea hoʻonui pulse (ʻaʻole i hōʻike ʻia ma ka Fig. 3a), e hoʻohālikelike ana i ka pulse puka o ka neuron LIF i ka laulā pulse target.Hoʻokumu pū ʻia nā Multiplexers i kēlā me kēia laina, e ʻae ana e hoʻopili ʻia ka uila i nā electrodes luna a lalo o ka mea RRAM.
ʻO ka hoʻāʻo uila e pili ana i ka nānā ʻana a me ka hoʻopaʻa ʻana i ke ʻano ikaika o nā kaapuni analog, a me ka hoʻonohonoho ʻana a me ka heluhelu ʻana i nā mea RRAM.Pono nā ʻanuʻu ʻelua i nā mea hana kūikawā, ua pili nā mea āpau i ka papa sensor i ka manawa like.Lawe ʻia ka loaʻa ʻana o nā mea RRAM i nā kaʻa neuromorphic mai nā mea hana waho ma o ka multiplexer (MUX).Hoʻokaʻawale ka MUX i ka cell 1T1R mai ke koena o ka circuitry nona ia, e ʻae i ka mea heluhelu a/a i hoʻonohonoho ʻia.No ka papahana a heluhelu ʻana i nā mea RRAM, hoʻohana ʻia kahi mīkini Keithley 4200 SCS me kahi microcontroller Arduino: ʻo ka mua no ka hana pulse pololei a me ka heluhelu ʻana i kēia manawa, a ʻo ka lua no ke komo wikiwiki ʻana i kēlā me kēia mea 1T1R i ka papa hoʻomanaʻo.ʻO ka hana mua e hana i ka mea RRAM.Hoʻopili ʻia nā cell i kēlā me kēia a hoʻohana ʻia kahi volta maikaʻi ma waena o nā electrodes luna a me lalo.I kēia hihia, ua kaupalena ʻia ke ʻano o kēia manawa i ka ʻumi o nā microamperes ma muli o ka hāʻawi ʻana i ka volta puka pili i ka transistor koho.Hiki i ke kelepona RRAM ke hoʻololi i waena o kahi kūlana conductive haʻahaʻa (LCS) a me kahi kūlana conductive kiʻekiʻe (HCS) me ka hoʻohana ʻana i nā hana RESET a me SET.Hana ʻia ka hana SET ma o ka hoʻohana ʻana i ka pulse voltage rectangular me ka lōʻihi o 1 μs a me ka volta kiʻekiʻe o 2.0-2.5 V i ka electrode luna, a me ka pulse sync o kahi ʻano like me ka volta peak o 0.9-1.3 V a ka puka o ka transistor koho.Hiki i kēia mau waiwai ke hoʻololi i ka conductance RRAM ma 20-150 µs.No RESET, he 1 µs ākea, 3 V peak pulse i hoʻohana ʻia i ka electrode lalo (laina bit) o ke kelepona i ka manawa o ka volta puka i loko o ka laulā o 2.5-3.0 V. ʻO nā mea hoʻokomo a me nā mea hoʻopuka o nā kaapuni analog he mau hōʻailona ikaika. .No ka hoʻokomo, ua hoʻopili mākou i ʻelua HP 8110 pulse generators me Tektronix AFG3011 hōʻailona hōʻailona.He 1 µs ka laula o ka pulupulu hookomo a he 50 ns ke ala ala a haule.Ua manaʻo ʻia kēia ʻano o ka pulse he glitch maʻamau i nā kaʻapuni maʻamau.No ka hōʻailona hoʻopuka, ua hoʻopaʻa ʻia ka hōʻailona puka me ka Teledyne LeCroy 1 GHz oscilloscope.Ua hōʻoia ʻia ka wikiwiki o ka loaʻa ʻana o kahi oscilloscope ʻaʻole ia he kumu palena i ka nānā ʻana a me ka loaʻa ʻana o ka ʻikepili kaapuni.
ʻO ka hoʻohana ʻana i ka dynamics o nā mea uila analog e hoʻohālikelike i ka ʻano o nā neurons a me nā synapses he hopena nani a maikaʻi hoʻi e hoʻomaikaʻi ai i ka pono helu.ʻO ka hemahema o kēia underlay computational, ʻo ia ka ʻokoʻa ʻana mai kēlā me kēia papahana.Ua helu mākou i ka ʻokoʻa o nā neurons a me nā kaʻa synaptic (Supplementary Fig. 2a, b).ʻO nā hōʻike a pau o ka ʻokoʻa, ʻo nā mea e pili ana i nā manawa mau a me ka loaʻa hoʻokomo ʻana ka hopena nui loa ma ka pae ʻōnaehana.Hoʻoholo ʻia ka manawa mau o ka neuron LIF a me ka synapse DPI e kahi kaapuni RC, kahi e hoʻomalu ʻia ai ka waiwai o R e kahi volta bias i hoʻopili ʻia i ka puka o ka transistor (Vlk no ka neuron a me Vtau no ka synapse), e hoʻoholo ana i ka leakage rate.Ua wehewehe ʻia ka loaʻa ʻana o ka hoʻokomo ʻana e like me ka volta kiʻekiʻe i loaʻa e ka synaptic a me ka neuronal membrane capacitors i hoʻoulu ʻia e ka pulse input.Hoʻomalu ʻia ka loaʻa komo ʻana e kekahi transistor bias e hoʻololi i ka manawa komo.A Monte Carlo simulation calibrated ma ST Microelectronics '130nm kaʻina i hana ʻia no ka hōʻiliʻili ʻana i kekahi mau waiwai komo a me nā helu helu mau.Hōʻike ʻia nā hopena ma ke Kiʻi Hoʻohui 2, kahi i helu ʻia ai ka loaʻa ʻana o ka hoʻokomo a me ka manawa mau ma ke ʻano he hana o ka voltage bias e kāohi ana i ka leakage rate.Hoʻohālikelike nā māka ʻōmaʻomaʻo i ka ʻokoʻa maʻamau o ka manawa mau mai ka mean.Ua hiki i nā neurons a me nā kaapuni synaptic ke hōʻike i kahi ākea o nā manawa mau i ka laulā o 10-5-10-2 s, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka papahana Fig.ʻO ka hoʻonui ʻana i ka hoʻokomo (Supplementary Fig. 2e, d) o ka neuronal a me ka synaps variability ma kahi o 8% a me 3%, kēlā me kēia.Ua kākau maikaʻi ʻia kēlā hemahema i ka palapala: ua hana ʻia nā ana like ʻole ma ka ʻāpana o nā chips DYNAP e loiloi i ka like ʻole ma waena o nā heluna o LIF63 neurons.Ua ana ʻia nā synapses i loko o ka puʻupuʻu hōʻailona hui pū ʻia ʻo BrainScale a nānā ʻia ko lākou mau kūlike ʻole, a ua manaʻo ʻia kahi kaʻina hana calibration e hōʻemi i ka hopena o ka ʻano like ʻole o ka pae ʻōnaehana64.
ʻO ka hana a RRAM i nā ʻāpana neuromorphic he ʻelua: ka wehewehe ʻana i ka hale kiʻi (ka hoʻokomo ʻana i nā mea hoʻopuka) a me ka hoʻokō ʻana i nā kaupaona synaptic.Hiki ke hoʻohana ʻia ka waiwai hope e hoʻoponopono i ka pilikia o ka ʻokoʻa o nā kaʻa neuromorphic i hoʻohālikelike ʻia.Ua hoʻomohala mākou i kahi kaʻina hana calibration maʻalahi e pili ana i ka hoʻonohonoho hou ʻana i ka mea RRAM a hiki i ka hoʻokō ʻana o ke kaapuni i kekahi mau koi.No kahi hoʻokomo i hāʻawi ʻia, nānā ʻia ka hopena a hoʻonohonoho hou ʻia ka RRAM a hiki i ka hoʻokō ʻia ʻana o ka ʻano pahuhopu.Ua hoʻokomo ʻia kahi manawa kali o 5 s ma waena o nā hana hoʻolālā e hoʻoponopono i ka pilikia o ka hoʻomaha hoʻomaha ʻana o RRAM e hopena ai i nā fluctuations conductance transient (Supplementary Information).Hoʻoponopono ʻia nā paona synaptic e like me nā koi o ka neuromorphic circuit e hoʻohālikelike ʻia.Ua hōʻuluʻulu ʻia ke kaʻina hana calibration i nā algorithm hou aʻe [1, 2] e kālele ana i ʻelua mau hiʻohiʻona kumu o nā kahua neuromorphic, nā laina hoʻopaneʻe a me ka CD insensitive kuhikuhi.No kahi kaapuni me kahi laina lohi, ʻo ka hana i hoʻopaʻa ʻia ʻo ka hāʻawi ʻana i kahi pulse puka me kahi lohi Δt.Inā ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka lohi kaapuni maoli ma mua o ka waiwai i hoʻopaʻa ʻia, pono e hoʻemi ʻia ke kaumaha synaptic o G3 (pono e hoʻihoʻi hou ʻia ʻo G3 a laila e hoʻonoho i kahi Icc o kēia manawa.ʻO ka mea ʻē aʻe, inā ʻoi aku ka nui o ka lohi maoli ma mua o ka waiwai i hoʻopaʻa ʻia, pono e hoʻonui ʻia ka conductance o G3 (pono e hoʻihoʻi mua ʻia ʻo G3 a laila hoʻonoho i kahi waiwai Icc kiʻekiʻe).Hoʻopau hou ʻia kēia kaʻina a hiki i ka lohi i hana ʻia e ke kaapuni e kūlike me ka waiwai i hoʻopaʻa ʻia a hoʻonohonoho ʻia kahi ʻae e hoʻōki i ke kaʻina calibration.No nā CD orientation-insensitive, ʻelua mau mea RRAM, G1 a me G3, i komo i ke kaʻina calibration.ʻElua mau hoʻokomo ʻana o kēia kaapuni, ʻo Vin0 a me Vin1, hoʻopaneʻe ʻia e dt.E pane wale ke kaapuni i nā lohi ma lalo o ka pae hoʻohālikelike [0,dtCD].Inā ʻaʻohe kiʻekiʻe puka, akā kokoke ke kiʻekiʻe komo, pono e hoʻoikaika ʻia nā mea ʻelua RRAM e kōkua i ka neuron e hiki i ka paepae.ʻO ka mea ʻē aʻe, inā pane ke kaapuni i kahi lohi i ʻoi aku ma mua o ka pae i manaʻo ʻia o dtCD, pono e hoʻemi ʻia ka conductance.E hana hou i ke kaʻina hana a loaʻa ka ʻano kūpono.Hiki ke hoʻololi ʻia ka hoʻokō ʻana e ke kaʻapuni analog i kūkulu ʻia ma ref.72.73.Me kēia kaapuni i kūkulu ʻia, hiki ke hana ʻia ia mau kaʻina hana i kēlā me kēia manawa e calibrate i ka ʻōnaehana a hoʻohana hou paha ia no kahi noi ʻē aʻe.
Manaʻo mākou i ka hoʻohana ʻana i ka mana o kā mākou neuromorphic hōʻailona hōʻailona ala ma kahi microcontroller68 maʻamau 32-bit.Ma kēia loiloi, manaʻo mākou i ka hana me ka hoʻonohonoho like e like me kēia pepa, me hoʻokahi mea hoʻouna pMUT a me ʻelua mau mea hoʻokipa pMUT.Ke hoʻohana nei kēia ʻano i kahi kānana bandpass, a ukali ʻia e kahi ʻanuʻu unuhi envelopp (Teeger-Kaiser), a ma hope ua hoʻohana ʻia kahi hana paepae i ka hōʻailona e unuhi i ka manawa o ka lele.Hoʻokuʻu ʻia ka helu ʻana o ka ITD a me kona hoʻololi ʻana i nā kihi ʻike i ka loiloi.Manaʻo mākou i ka hoʻokō ʻana i kahi kānana band pass me ka hoʻohana ʻana i kahi kānana pane impulse pau ʻole e koi ana i 18 mau hana lana.Hoʻohana ʻia ka unuhi ʻana o ka envelopp i ʻekolu mau hana lana, a hoʻohana ʻia ka hana hope e hoʻonohonoho i ka paepae.Pono ʻia he 22 mau hana lana e hoʻoponopono mua i ka hōʻailona.ʻO ka hōʻailona i hoʻouna ʻia he puʻupuʻu pōkole o 111.9 kHz sine waveform i hana ʻia i kēlā me kēia 10 ms e hopena i kahi kūlana hana pinepine o 100 Hz.Ua hoʻohana mākou i ka laʻana o 250 kHz no ka hoʻokō ʻana me Nyquist a me ka pukaaniani 6 ms no kēlā me kēia ana e hopu i kahi ākea o 1 mika.E hoʻomaopopo he 6 milliseconds ka manawa lele o kahi mea i 1 mika ka mamao.Hāʻawi kēia i ka hoʻohana mana o 180 µW no ka hoʻololi A/D ma 0.5 MSPS.ʻO ka hana mua o ka hōʻailona he 6.60 MIPS (nā ʻōlelo aʻoaʻo i kekona), e hana ana i 0.75 mW.Eia naʻe, hiki i ka microcontroller ke hoʻololi i ke ʻano mana haʻahaʻa 69 ke holo ʻole ka algorithm.Hāʻawi kēia ʻano hana i kahi hoʻohana mana static o 10.8 μW a me kahi manawa ala o 113 μs.Hāʻawi ʻia i ke alapine o ka uaki o 84 MHz, hoʻopau ka microcontroller i nā hana a pau o ka neuromorphic algorithm i loko o 10 ms, a ua helu ka algorithm i kahi pōʻai hana o 6.3%, no laila e hoʻohana ana i kahi ʻano mana haʻahaʻa.ʻO ka hopena o ka mana dissipation he 244.7 μW.E hoʻomaopopo e haʻalele mākou i ka hoʻopuka ITD mai ToF a me ka hoʻololi ʻana i ke kihi ʻike, no laila e hoʻohaʻahaʻa i ka hoʻohana ʻana i ka mana o ka microcontroller.Hāʻawi kēia i ka waiwai hou no ka pono o ka ikehu o ka ʻōnaehana i manaʻo ʻia.Ma ke ʻano he kūlana hoʻohālikelike hou, loiloi mākou i ka hoʻohana ʻana i ka mana o nā ʻano hana beamforming maʻamau i manaʻo ʻia ma ka kuhikuhi.31.54 i ka wā i hoʻokomo ʻia i loko o ka microcontroller68 like ma 1.8V lako uila.Hoʻohana ʻia nā membrane pMUT ʻelima e loaʻa ai ka ʻikepili no ka hana ʻana.No ka hoʻoili ʻana iā ia iho, ʻo ke ʻano beamforming i hoʻohana ʻia ʻo ka hoʻopaneʻe ʻana.ʻO ia wale nō ka hoʻopili ʻana i kahi lohi i nā alahele e pili ana i ka ʻokoʻa i manaʻo ʻia i nā manawa hōʻea ma waena o kahi ala a me ke ala kuhikuhi.Inā aia nā hōʻailona i ka māhele, e loaʻa i ka huina o kēia mau hōʻailona ka ikehu kiʻekiʻe ma hope o ka hoʻololi manawa.Inā ʻaʻole lākou i waho o ka pae, e kaupalena ka hoʻopilikia ʻino i ka ikehu o kā lākou huina.ma kahi pilina.Ma ka fig.31, koho ʻia kahi laʻana laʻana o 2 MHz no ka hoʻololi ʻana i ka ʻikepili e ka helu integer o nā laʻana.ʻO kahi ala maʻalahi ka mālama ʻana i kahi helu hoʻohālikelike ʻoi aku ka nui o 250 kHz a hoʻohana i kahi kānana Finite Impulse Response (FIR) e hoʻohui i nā lohi hapa.E manaʻo mākou e hoʻoholo nui ʻia ka paʻakikī o ka beamforming algorithm e ka neʻe ʻana o ka manawa, no ka mea ua hoʻopili ʻia kēlā me kēia kahawai me kahi kānana FIR me 16 paʻi i kēlā me kēia ʻaoʻao.No ka helu ʻana i ka nui o nā MIPS i koi ʻia no kēia hana, e noʻonoʻo mākou i kahi pukaaniani o 6ms no ke ana ʻana e kiʻi i kahi ākea o 1 mika, 5 awāwa, 11 mau ʻaoʻao beamforming (pae +/- 50° i nā ʻanuʻu 10°).ʻO 75 ana i kēlā me kēia kekona i hoʻokuke i ka microcontroller i kona kiʻekiʻe o 100 MIPS.loulou.68, ka hopena i ka hoʻoheheʻe mana o 11.26 mW no ka pau ʻana o ka mana o 11.71 mW ma hope o ka hoʻohui ʻana i ka hāʻawi ADC ma luna.
Loaʻa nā ʻikepili e kākoʻo ana i nā hopena o kēia noiʻi mai ka mea kākau, FM, ma ke noi kūpono.
Indiveri, G. & Sandamirskaya, Y. ʻO ke koʻikoʻi o ka manawa a me ka manawa no ka hana hōʻailona ma nā mea neuromorphic: ʻO ka pilikia o ka hoʻomohala ʻana i ka mana haʻahaʻa, nā mea kūʻokoʻa kūʻokoʻa e pili ana me ke kaiapuni. Indiveri, G. & Sandamirskaya, Y. ʻO ke koʻikoʻi o ka manawa a me ka manawa no ka hana hōʻailona ma nā mea neuromorphic: ʻO ka pilikia o ka hoʻomohala ʻana i ka mana haʻahaʻa, nā mea kūʻokoʻa kūʻokoʻa e pili ana me ke kaiapuni.Indiveri G. a me Sandamirskaya Y. ʻO ke koʻikoʻi o ka manawa a me ka manawa no ka hana hōʻailona ma nā neuromorphic agents: ka pilikia o ka hoʻomohala ʻana i nā mea kūʻokoʻa haʻahaʻa haʻahaʻa e pili ana me ke kaiapuni. Indiveri, G. & Sandamirskaya, Y.理的挑战。 Indiveri, G. & Sandamirskaya, Y.Indiveri G. a me Sandamirskaya Y. ʻO ke koʻikoʻi o ka manawa a me ka manawa no ka hana hōʻailona ma nā neuromorphic agents: ka pilikia o ka hoʻomohala ʻana i nā mea kūʻokoʻa haʻahaʻa haʻahaʻa e pili ana me ke kaiapuni.IEEE hōʻailona hana.Nūpepa 36, 16–28 (2019).
Thorpe, SJ Peak Arrival Time: He Efficient Neural Network Coding Scheme. ma Eckmiller, R., Hartmann, G. & Hauske, G. (eds). ma Eckmiller, R., Hartmann, G. & Hauske, G. (eds).ma Eckmiller, R., Hartmann, G. a me Hauske, G. (eds.).Ma Eckmiller, R., Hartmann, G., a me Hauske, G. (eds.).Ka hana like ʻana i nā ʻōnaehana neural a me nā kamepiula 91-94 (North-Holland Elsevier, 1990).
Hoʻopau ʻo Levy, WB & Calvert, VG Communication i 35 mau manawa ʻoi aku ka ikaika ma mua o ka helu ʻana i ka cortex kanaka, akā pono nā kumukūʻai ʻelua e wānana i ka helu synapse. Hoʻopau ʻo Levy, WB & Calvert, VG Communication i 35 mau manawa ʻoi aku ka ikaika ma mua o ka helu ʻana i ka cortex kanaka, akā pono nā kumukūʻai ʻelua e wānana i ka helu synapse.ʻO Levy, WB a me Calvert, WG Communication e hoʻopau i ka 35 manawa ʻoi aku ka ikaika ma mua o ka helu ʻana i ka cortex kanaka, akā pono nā kumukūʻai ʻelua e wānana i ka helu o nā synapses. Levy, WB & Calvert, VG Communication 消耗的能量是人类皮层计算的35 倍，但这两种成本都需要预测突触数量。 Levy, WB & Calvert, VG CommunicationʻO Levy, WB a me Calvert, WG Communication e hoʻopau i 35 mau manawa ʻoi aku ka ikaika ma mua o ka helu ʻana i ka cortex kanaka, akā pono nā kumukūʻai ʻelua e wānana i ka helu o nā synapses.kaʻina hana.National Academy of Science.ka ʻepekema.US 118, https://doi.org/10.1073/pnas.2008173118 (2021).
Dalgaty, T., Vianello, E., De Salvo, B. & Casas, J. ʻO ka hoʻopili neuromorphic i hoʻoulu ʻia e nā pepeke. Dalgaty, T., Vianello, E., De Salvo, B. & Casas, J. ʻO ka hoʻopili neuromorphic i hoʻoulu ʻia e nā pepeke.Dalgati, T., Vianello, E., DeSalvo, B. a me Casas, J. ʻO ka hoʻopili neuromorphic i hoʻoulu ʻia e nā pepeke.ʻO Dalgati T., Vianello E., DeSalvo B. a me Casas J. Hoʻopili neuromorphic i hoʻoulu ʻia e nā pepeke.ʻO kēia manawa.Manaʻo.ʻepekema pepeke.30, 59–66 (2018).
ʻO Roy, K., Jaiswal, A. & Panda, P. E pili ana i ka ʻike mīkini e pili ana i ka spike me ka helu neuromorphic. ʻO Roy, K., Jaiswal, A. & Panda, P. E pili ana i ka ʻike mīkini e pili ana i ka spike me ka helu neuromorphic. ʻO Roy, K., Jaiswal, A. & Panda, P. E pili ana i ka Spike-Based Machine Intelligence me ka Neuromorphic Computing.ʻO Roy K, Jaiswal A, a me Panda P. Pulse-based artificial intelligence me ka hoʻohana ʻana i ka computing neuromorphic.Nature 575, 607–617 (2019).
Indiveri, G. & Liu, S.-C. Indiveri, G. & Liu, S.-C.Indiveri, G. a me Liu, S.-K. Indiveri, G. & Liu, S.-C. Indiveri, G. & Liu, S.-C.Indiveri, G. a me Liu, S.-K.ʻO ka hoʻomanaʻo a me ka hana ʻike i nā ʻōnaehana neuromorphic.kaʻina hana.IEEE 103, 1379–1397 (2015).
Akopyan F. et al.Truenorth: Hoʻolālā a me ka pahu hana no kahi 65 mW 1 miliona neuron programmable synaptic chip.Nā kālepa IEEE.Hoʻolālā kamepiula o nā ʻōnaehana kaapuni i hoʻohui ʻia.34, 1537–1557 (2015).
Schemmel, J. et al.Demo ola: hōʻemi ʻia ka mana o ka ʻōnaehana neuromorphic BrainScaleS ma ka pā pā.2012 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), (IEEE ed.) 702–702 (2012).
Moradi, S., Qiao, N., Stefanini, F. & Indiveri, G. He hale hoʻolālā multicore hiki ke hoʻonui ʻia me nā hoʻomanaʻo hoʻomanaʻo heterogeneous no nā kaʻina hana neuromorphic asynchronous (DYNAPs). Moradi, S., Qiao, N., Stefanini, F. & Indiveri, G. He hale hoʻolālā multicore hiki ke hoʻonui ʻia me nā hoʻomanaʻo hoʻomanaʻo heterogeneous no nā kaʻina hana neuromorphic asynchronous (DYNAPs).Moradi S., Qiao N., Stefanini F. a me Indiviri G. He hale hoʻolālā multicore scalable me nā hale hoʻomanaʻo heterogeneous no nā kaʻina hana neuromorphic asynchronous (DYNAP). Moradi, S.、Qiao, N.、Stefanini, F. & Indiveri, G. 一种可扩展的多核架构，具有用于动态神经形态异物形态异物形态异物形态异步家存结构。 Moradi, S.、Qiao, N.、Stefanini, F. & Indiveri, G. He 'ano o ka ho'onui 'ia multi-core architecture, me kahi ho'omana'o ho'omana'o kū ho'okahi no ka dynamic neural processing (DYNAP).Moradi S., Qiao N., Stefanini F. a me Indiviri G. He hale hoʻolālā multicore scalable me nā hale hoʻomanaʻo heterogeneous no nā kaʻina hana neuromorphic asynchronous (DYNAP).Nā Hana IEEE ma ka ʻepekema Biomedical.ʻōnaehana uila.12, 106–122 (2018).
Davis, M. et al.Loihi: He kaʻina hana neuromorphic multi-core me ke aʻo ʻana i hoʻopili ʻia.IEEE Micro 38, 82–99 (2018).
Furber, SB, Galluppi, F., Temple, S. & Plana, LA ʻO ka papahana SpiNNaker. Furber, SB, Galluppi, F., Temple, S. & Plana, LA ʻO ka papahana SpiNNaker.Ferber SB, Galluppi F., Temple S. a me Plana LA SpiNNaker papahana.Ferber SB, Galluppi F., Temple S. a me Plana LA SpiNNaker papahana.kaʻina hana.IEEE 102, 652–665 (2014).
Liu, S.-K. & Delbruck, T. Neuromorphic sensory system. & Delbruck, T. Neuromorphic sensory system.a me Delbrück T. Neuromorphic sensory system. & Delbruck, T. 神经形态感觉系统。 & Delbruck, T.a me Delbrück T. Neuromorphic sensory system.ʻO kēia manawa.Manaʻo.Neurobiology.20, 288–295 (2010).
Chope, T. et al.Hoʻohui ʻia ʻo Neuromorphic sensory no ka hoʻohui ʻana i ke kumu kani leo localization a me ka pale ʻana i ka hui ʻana.Ma 2019 ma ka IEEE Conference on Biomedical Circuits and Systems (BioCAS), (IEEE Ed.) 1–4 (2019).
Risi, N., Aimar, A., Donati, E., Solinas, S. & Indiveri, G. ʻO kahi hoʻolālā neuromorphic e pili ana i ka spike o ka hiʻona stereo. Risi, N., Aimar, A., Donati, E., Solinas, S. & Indiveri, G. ʻO kahi hoʻolālā neuromorphic e pili ana i ka spike o ka hiʻona stereo.ʻO Risi N, Aymar A, Donati E, Solinas S, a me Indiveri G. ʻO kahi hoʻolālā stereovision neuromorphic e pili ana i ka spike. Risi, N., Aimar, A., Donati, E., Solinas, S. & Indiveri, G. 一种基于脉冲的立体视觉神经形态结构。 Risi, N., Aimar, A., Donati, E., Solinas, S. & Indiveri, G.Risi N, Aimar A, Donati E, Solinas S, a me Indiveri G. Spike-based neuromorphic architecture for stereo vision.mua.Neurorobotics 14, 93 (2020).
Osswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R. & Indiveri, G. He spiking neural network model of 3Dperception for event-based neuromorphic stereo vision system. Osswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R. & Indiveri, G. He spiking neural network model of 3Dperception for event-based neuromorphic stereo vision system.Oswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R., a me Indiveri, G. A 3D Pulsed Neural Network Perception Model no nā hanana Neuromorphic Stereo Vision Systems. Osswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R. & Indiveri, G. 基于事件的神经形态立体视觉系统的3Dperception 脉冲神经网神经网神经网。 Osswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R. & Indiveri, G. 3Dperception 脉冲神经网络模型。Oswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R., a me Indiveri, G. Spiked 3Dperception Neural Network Model for a Event-Based Neuromorphic Stereo Vision System.ka ʻepekema.Hōʻike 7, 1–11 (2017).
Dalgaty, T. et al.Hoʻokomo ʻia ka ʻike neʻe kumu i hoʻoulu ʻia e nā pepeke me ka hoʻomanaʻo resistive a me nā pūnaewele neural bursty.Pūnaehana biohybrid.10928, 115–128 (2018).
D'Angelo, G. et al.ʻO ka ʻike ʻana i ka neʻe eccentric e pili ana i ka hanana me ka hoʻohana ʻana i ka coding differential temporal.mua.Nūnū.14, 451 (2020).
Ka manawa hoʻouna: Nov-17-2022