Realis-mundi notitia processus applicationes pacta, humilis latency, rationum computantium humilis potentia requirunt.Cum eventus computandi facultates agitatae, metallo-oxide-semiconductore hybridorum memristivorum neuromorphicae memristicae architecturae complementariae praebent fundamentum optimum ad talia munia.Ad plenam potentialem talium systematum demonstrandam, proponimus et experimento demonstramus solutionem comprehensivam sensorem processui pro applicationibus realibus mundi localizationis obiecti.Inspiratio e noctua neuroanatomia trahens, bioinspired, eventu agitati systematis localizationis objecti elaboravimus, quae statum transductorem micromechanicum transducerium micromechanicum piezoelectricae artis micromechanicae cum graphi computatorio neuromorphico resistentiae memoriae fundatum elaboravimus.Monstramus mensuras systematis ficticii quod includit detectorem fortuitum resistentem scientificum fundatum, lineam ambitum morantem, et transductorem ultrasonicum plene customizabilem.His experimentis utimur eventibus ad simulationes calibrandas in gradu systematis.Hae igitur simulationes adhibentur ad solutionem angularis aestimandam et industriam efficientiam obiecti localizationis exemplar.Eventus ostendunt nostrum accessum posse esse plures ordines magnitudinis acrius agentibus quam microcontrolers idem negotium faciendo.
Tempus ubiquitous computandi ingredimur, ubi explicandarum rationum ac rationum numerus augescit exponentialiter ad adiuvandum nos in vita nostra cotidiano.Haec systemata continenter exspectantur, dum quam minimum potest consumunt, dum discunt notitias interpretandas, quae ex multiplici sensoriis in tempore reali colligunt, et binarium output efficiunt propter operas classificationis vel recognitionis.Unus e maximis gradibus requiritur ad hunc finem assequendum, informationes utiles et compactas ex tumultuosa et saepe incompleta notitia sensitiva extrahit.Conventional engineering approximat typice specimen sensorem constanti et magni significationis in rate, generans magnas copiae notitiarum etiam absentibus inputibus utiles.Praeter haec, methodi incomplexa digitali signo processus technicis technicis implicatis utuntur ad praevia notitia (saepe tumultuosa) input.Instead, biologia variam solutionem praebet pro notitia sensibilium sonorum processus utendi industriae efficientis, asynchronae, eventus agitatae (spiculis) 2,3.Computatio neuromorphica inspirationem accipit a systematibus biologicis ad redigendas impensas computationales secundum energiam et memoriam requisita comparata ad methodos processus signo tradito 4,5,6.Nuper, porttitor propositi generalis systemata cerebri fundati ad effectum deducendi retiacula neuralis (TrueNorth7, BrainScaleS8, DYNAP-SE9, Loihi10, Spinnaker11) demonstrata sunt.Hi processus vim humilem praebent, solutiones latency low pro machina discendi et ambitum corticalis describendi.Ut efficaciam industriam suam plene abutantur, hi processores neuromorphici directe cohaerere debent cum sensoriis eventu agitatis 12,13.Sed hodie tantum sunt paucae cogitationes tactus quae directe praebet notitias eventus agitatae.Exempla eminentia sunt dynamica sensoria visualia (DVS) ad applicationes visionum sicut deprehensio vestiendi et motus 14, 15, 16,17 cochlearum pii 18 et sensoriis neuromorphicis auditorii (NAS) 19 ad processui auditorii noti, sensoriis olfactorii 20 ac multa exempla 21,22 tactus..textura sensoriis.
In hac charta exhibemus recentem evolutam eventi agitatae processui auditorii rationi applicatae ad localizationem obiecti.Hic primum describimus finem-ad-finem systematis localizationis obiecti obtentae, connectens statum piezoelectricae artis micromachinae transducentis ultrasonic (pMUT) cum grapho computatorio fundato in memoria resistiva neuromorphica (RRAM).In- memoriam computandi architecturae utens RRAM sunt solutionem pollicentes ad reducendam potestatem consumption23,24,25, 26,27,28,29.Eorum insitas non-volitas - potentia activa ad consumptionem reponendarum vel ad informationes renovandas non requirit - perfecta apta est cum natura asynchrono, eventu agitatae computationis neuromorphicae, inde in nulla potentia prope consummatio cum ratio otiosa est.Piezoelectric micromachined transductores ultrasonic (pMUTs) vilia sunt, miniaturizata silicon-substructio ultrasonica transductores, ut transductores et receptores agendi possunt 30,31,32,33,34.Ad signa processus a sensoriis constructo acceptis, inspirationem e bubonis neuroanatomy 35,36,37 hausimus.Horreum Tyto albae noctuae notum est propter insignes facultates venandi noctes gratias agentibus systematis localizationis auditorii.Ad locum praedae computandum, localisationi localis noctuae tempus fugae (ToF) involvit, cum soni fluctus praedae ad singulas auriculas noctuae vel receptores soni attingunt.Posita distantia inter aures, differentia duarum mensurarum ToF (Differentiae Temporis Interauralis, ITD) efficit ut analytice positionem scopum azimuth computare possit.Etsi systemata biologica ad aequationes algebracas solvendas male aptae sunt, problemata localizationis efficacissime solvere possunt.Horreum systematis nervosi noctuae statuto fortuiti detectoris (CD)35 neuronorum (id est neuronorum, qui possunt detegere correlationes temporales inter spicas quae deorsum propagant ad fines excitatorii convergentes) 38,39 in graphis computatoriis ordinatis ad solvendas quaestiones positiones.
Prior investigatio ostendit ferramentum et RRAM-fundatum neuromorphicum ferramentum complementarium metallo-oxide-semiconductoris, quo colliculus inferior ("cortex auditorii") est efficax methodus ad calculandum situm utendi ITD13, 40, 41; 42, 43, 44, 45, 46. Attamen potentia systematum neuromorphicorum completorum, quae auditoria affirmant ad graphes neuromorphicos computationis nexus, adhuc demonstrandum est.Praecipua quaestio est insita variabilitas analogorum circulorum CMOS, qui subtiliter par deprehensio afficit.Nuper, alternatio exsecutionis numerorum aestimationerum ITD47 demonstratarum est.In hac charta proponimus facultatem RRAM adhibendam mutare valorem conductionis in modo non-volatili contra variabilitatem in circuitu analogorum.Systema experimentum efficiebamus constans ex uno pMUT transmittentem membranam operantem in frequentia 111.9 kHz, duas pMUT receptas membranas (sensores) simulantes auriculas bubonis, et unum .Nos experimento systema deprehendendi pMUT notavimus et RRAM-ITD graphio computationali substructo ad nostram localizationem rationem probandam et eius resolutionem angularis aestimandam.
Methodum nostram cum instrumento digitali in microcontrollero faciendo comparamus, idem localizationis munus utendi conventionales beamformes vel neuromorphicos modos, necnon portam programmabilem ordinatam (FPGA) pro ITD aestimationis in referente propositam.47. Haec comparatio elucidat vim competitive efficientiam propositae RRAM fundatae systematis neuromorphi analogicis.
Una eximiis exemplis rei localisationis accuratae et efficientis in horreo owl35,37,48 inveniri potest.In vespera et aurora, bubo (Tyto Alba) imprimis auditione passiva nititur, actuosam praedam parvam quaerens ut voles aut mures.Hi periti auditorii signa ex praeda mira accuratione (circa 2°) 35 locare possunt, ut in Fig. 1 a.Horreum noctuae locum inferunt sonorum fontium in plano azimutho (horizontali) ab differentia venientis temporis volatus (ITD) a fonte soni ad duas aures.ITD mechanisma computationale propositum est a Jeffress49,50 quae in geometria neurali innititur et duas partes praecipuos requirit: axon, fibra neuronis nervus quasi linea mora agens, et numerus coincidentiae detectorum neuronorum in systema computatorium constituto.graph ut ostenditur in Figura 1b.Sonus aurem attingit cum azimutho dependens temporis mora (ITD).Sonus deinde convertitur in spicam singulorum aurium.Axones aurium dextrae dextrae moras agunt et in neurons CD confluunt.Theoretice, solum unum neuronum in agmine compositorum neuronum recipiet initus ad tempus (ubi mora exacte destruit) et ignem maxime (cellulae vicinae etiam ignem, sed in frequentia minore recipiet).Quaedam neurona activum includunt situm scopum in spatio sine ulteriore ITD ad angulos convertendo.Conceptus haec in Figura 1c compendiatur: exempli gratia, si sonus a dextra parte oriatur, cum signum input a dextra auris longius iter percurrit quam via a sinistra aure, numero ITDs compensans, v.gr. Cum neuron II par.Aliis verbis, uterque CD respondet cuidam ITD (etiam notae morae optimae) ob moram axonalem.Sic cerebri notitias temporales in notitias locales convertit.Probatio anatomica huius mechanismi inventa est 37,51.Phase-clausa macronucleus neurons reponunt temporalia informationes de sonis advenientibus: prout nomen eorum importat, certis augmentis insignibus incendunt.Accidit exemplum neuronorum Jeffress detectorum in nucleo laminarum inveniri.Informationes a neurons macronucleare recipiunt, quorum axones moras lineas agunt.Moles morae per lineam morae per longitudinem axonis explicari potest, et aliud exemplum myelinationis quod velocitatem conductionis mutat.Incitati systemate auditorio noctuae horrei, systema biomimeticum ad objecta localianda elaboravimus.Duae aures per duos pMUT receptacula exprimuntur.Sonus fons est pMUT transfusor inter eos situs (Fig. 1a), et graphus computationalis formatur per emissionem RRAM fundatae circuitus CD (Fig. 1b, viridis), funiculi CD neuronum quorum initibus morantur.per ambitum, lineae morae (blue) agunt sicut axones in parte biologica.Proposita ratio sensoria in frequentia operandi ab illo noctuae differt, cuius systema auditorium in range 1-8 kHz operatur, sed pMUT sensoriis circa 117 kHz in hoc opere operantibus adhibentur.Electio transducentis ultrasonicæ consideratur secundum criteria technicam et optimizationem.Primum, limitans bandam recipiendi ad unam frequentiam, specimen accurationis mensurae melioris et post-processionis gradum simplificat.Praeterea operatio in ultrasono commodum habet quod pulsus emissus non audibilis est, ergo homines non turbant, cum eorum extensio auditorium ~20-20 kHz est.
noctua sonos accipit ex clypeo, hic movens praedam.Tempus fugae (ToF) soni fluctui differt singulis auribus (nisi praeda in fronte noctuae).Punctata semita monstrat quod soni fluctus ad aures noctuae attingant.Praeda accurate collocari potest in plano horizontali secundum longitudinem differentiam inter duas acousticas vias et debitam differentiam temporis interauralis (sinistra imago a ref. 74, librariae 2002, Societas Neuroscientiae inspirata).In nostro systemate pMUT transfusor (obscurus caeruleus) sonos fluctus generat qui scopum repercutit.Fluctus ultrasonus reflexus a duobus acceptoribus pMUT (lucis viridibus) recipitur et a processu neuromorphico (recte).b ITD (Jeffress) exemplar computatorium describens quomodo aures noctuae soni intrantes primum in nucleo magno nuclei (NM) spicis periodo clausae encodantur, deinde utens geometrica eget compositorum detectorum neuronorum in nucleo lamellar.Processus (Nederlands) (left).Illustratio graphi computationis neuroITD componens lineas moras et coincidentia neuronum detectorum, bubo biosensoris systematis per RRAM fundato circuitus neuromorphicos (recte).c Schematica mechanismi principalis Jeffress, ob differentiam in ToF, duae aures sonum stimulis diversis temporibus accipiunt et axones ab utraque parte ad detectorem mittunt.Axones sunt pars seriei neurons coincidentiae detectoris (CD), quarum singulae selective respondet inputibus valde vicis-coniunctis.Quam ob rem, solum CD, quorum initibus perveniunt cum differentia minima temporis, maxime excitantur (ITD exacte compensantur).CD tunc encode locum scopo angulari.
Piezoelectricae micromechanicae ultrasonicae transductores scalabiles sunt transductores ultrasonici, qui cum CMOS technology31,32,33,52 provectae integrari possunt, et consummationem voltationem initialem inferiorem ac vim habent quam translaticia volumetrica transducers53.In opere nostro membrana diametri 880 µm est, et sonorus frequentia in amplitudine 110-117 kHz distribuitur (Fig. 2a, vide Methodi ad singula).In massa decem machinis examinis, factor qualitatis mediocris erat circiter 50 (ref. 31).Technologia industrialis maturitatem attingit neque per se bioinspiratur.Coniungens informationes ex diversis pMUT pelliculas ars notissima est, et angulus notitia ex pMUTs utendo obtineri potest, exempli gratia, technicas formantes 31,54.Sed signum processus requiritur ad informationem angulum extrahendam, non apta mensurae virtutis humilis.Systema proposita systema neuromorphicum coniungit notitiarum neuromorphicarum praeprocessionis ambitus pMUT cum RRAM fundato neuromorphico computandi graphi a Jeffress exemplari incitati (Figura 2 c), modo energiae efficientis et solutionis elaboratis subsidiis constrictae.Experimentum praestiti sumus in quo duo pMUT sensores circiter 10 cm distincti positi sunt ad facinus diversorum sonorum ToF a duabus membranis acceptis receptis.Unus pMUT agens pro transmittente sedet inter receptores.Scopum laminae PVC 12 cm latae erat, procul D ante fabricam pMUT positam (fig. 2b).Receptaculum refert sonum ab obiecto reflexum et quam maxime in transitu fluctus soni reflectit.Experimentum iterare mutando situm obiecti, distantiam D et angulum θ determinatam.a nexu animatus.55, proposuimus neuromorphicum prae-processionem pMUT significationum rudium ut fluctus reflexos in cacumina convertat, ut graphium computatorium neuromorphicum inputet.ToF ad apicem amplitudinis respondens, ex duobus canalibus singulis extrahitur et ut singulorum cacumina accurata leo coscribitur.Pridie fici.2 c ostendit ambitum pMUT requisitum ad interfaciendum sensorem cum RRAM fundato graphe computationale: nam uterque receptorum duorum pMUT, signum crudum est fasciae liquatae ad leve, corrigendum, ac deinde ad rimosas integratoris superandi modum transiit.limen dynamicum (fig. 2d) efficit eventum output (spica) et incendium (LIF) neuron: the output spike time encodes the detects time flight.Limen LIF contra responsionem pMUT calibratur, inde pMUT variabilitatem ab machinis ad machinam reducens.Cum hoc accessu, loco integram fluctum sanam in memoria ac postea dispensando, simpliciter cacumen generamus respondentem ToF undae soni, quae initus ad memoriam resistentiae graphi computationis format.Spicae rectae ad lineas moras mittuntur et cum modulis in neuromorphicis graphis computationis par detectionis parallelae sunt.Quia ad portas transistores mittuntur, nulla ampliatio ambitus adiectis requiritur (cf. Accessiones Fig. 4 ad singula).Ad aestimationem localizationis angularis accurate a pMUT et propositae notae processus methodi, ITD (id est differentiam temporis inter apicem eventuum a duobus receptoribus generatis) metiri, ut distantiam et angulum obiecti variatum.Analysis ITD ad angulos (vide Methodos) convertitur et contra situm obiecti molitur: incertitudo in ITD mensurato aucta distantibus et angulo obiecto (Fig. 2e, f).Praecipua quaestio est ratio in pMUT ad strepitus apicem (PNR) in responsione.Longius obiectum, signum acousticum inferiora, inde PNR reducendo (Fig. 2f, lineam viridem).Deminutio in PNR ducit ad incrementum incertitudinis in aestimatione ITD, inde in accessione accurationis localizationis (Fig. 2f, linea caerulea).Obiectum ad distantiam 50 cm a transmittente, accuratio angularis systematis est circiter 10°.Haec limitatio ab notis sensoris impositus emendari potest.Exempli causa, pressio ab emittente missa augeri potest, eoque aucto intentione inpellens membranam pMUT.Alia solutio ad signum transmissum amplificandum est plures transmissores coniungere 56. Hae solutiones deprehensiones augebunt sumptibus industriae auctae.Additamenta fieri possunt ex parte accipiente.Receptoris pMUT sonitus areae signanter minui potest, meliori nexu inter pMUT et primum scaena amplificantis, quod nunc cum nexus filum et retinacula RJ45 fit.
imago pmut crystalli cum sex 880 µm membranis integratis 1,5 mm picis.b Schemate mensurae.Scopum situm ad azimuthum situm θ et ad distantiam D. Transfusor pMUT generat signum 117.6 kHz, quod scopo resilit et duos receptores pMUT attingit diversis vicis-fugae (ToF).Haec differentia, definita differentia temporis inter-aurialis (ITD), encodes positionem obiecti et aestimari potest aestimando apicem responsionis duorum sensoriorum recipientis.c Schematica prae-processus gressus ad rudis pMUT signum in sequentia spica convertendi (id est initus ad graphi computationis neuromorphicae).pMUT sensoriis et graphis neuromorphicis computationalibus ficta et probata sunt, ac neuromorphic prae-processus substructio in simulatione software.d Responsio membranae pMUT super recepto signo et transformatione in spicam aream.e Localizationis experimentalis accuratio angularis ut functio anguli obiecti (Θ) et distantiae (D) ad objectum scopum.Methodus extractionis ITD requirit solutionem angularis minimam circiter 4°C.f accuratio angularis (linea caerulea) et cacumen-ad-sonantis ratio (linea viridis) versus objectum distantiae pro Θ = 0, respondet.
Resistiva memoria thesaurorum informationes in statu non-volatili conductivo.Principium methodi fundamentalis est quod modificatio materiae in gradu atomico mutat mutationem in conductivity electrica.Hic utimur oxydatum subnixum memoria resistentia constans 5nm strato hafnium dioxide fartum inter titanium summum et imum et electrodes nitridum titanium.Conductivity RRAM machinis mutari potest applicando formas current/voltages fluctuantis quae filamenta conductiva oxygenii vacationum inter electrodes gignit vel frangit.Tales machinas in vexillum 130 nm CMOS co-integrati sumus ad efficiendum ambitum neuromorphicum reconfigurabilem fabricatum, ut fortuitum detectorem et lineam dilationem circuii (fig. 3a) efficiat.Natura non volatilis et analog fabrica, coniuncta cum natura eventu agitatae circuli neuromorphici, potentia consummatio regit.Circuitus munus momentum habet: statim post conversus operatur, permittens potentiam in ocioso gyro funditus verti.Praecipuae structurae caudices schematis propositi ostenduntur in fig.3b.Constat ex N parallelis unius resistentis unius transistoris (1T1R) structurarum quae pondera synaptic encode e quibus excursus ponderati sumuntur, in synasim communem paris integratoris differentialis (DPI) 59 injecta, ac demum in synapse cum integratione et injecta. ultrices.activated (LIF) neuron 60 (vide Methodi ad singula).Orationes inputationes applicatae ad portam 1T1R structuram in forma sequentis pulsus voltagenarum cum duratione in ordine centenariorum nanoseconds.Resistiva memoria in magno statu conductivo (HCS) collocari potest, applicando externam affirmativam ad Vtop, cum Vbottom innititur, et ad humilem conductivum statum (LCS) applicando, positivo intentione ad Vbottom cum Vtop nititur.Mediocris valor HCS moderari potest limitando programmandi currentis (obsequii) SET (ICC) iuxta portam-fontis intentionis seriei transistoris (Fig. 3c).Mu- RRAM in circuitu sunt duplices: pulsus initus dirigunt et ponderant.
Microscopium electronicum (SEM) imago caerulei HfO2 1T1R RRAM fabrica in 130 nm CMOS technicae artis integratae cum transistoribus selectis (650 um latis) in viridi.b Basic fabricae caudices schematis neuromorphici propositi.Input pulsus voltage (apicum) Vin0 et Vin1 pondus pondus consumunt, quae conductioni civitatibus G0 et G1 structurae 1T1R proportionalis est.Haec vena in synapses DPI infunditur et LIF neuronum excitat.RRAM G0 et G1 installantur in HCS et LCS respective.c Function of cumulative conductance density for the 16K RRAM machinis ut functio ICC adaptationis currentis, quae effectum conductionis gradu moderatur.d Circuitus mensuris in (a) ostendens quod G1 (in LCS) efficaciter impedit initus a Vin1 (viridi), immo membranae output neuronis intentioni respondet solum initus caeruleo a Vin0.RRAM nexus in circuitu efficaciter determinat.e Mensuratio circuitionis in (b) ostendens effectum conductionis valoris G0 in membrana intentione Vmem postquam applicata pulsus intentione Vin0.Magis conductio, eo firmior responsio: sic, instrumentum instrumenti RRAM I/O connexionis cum pondere.Mensurae in circuitu factae sunt et demonstrant functionem duplicem RRAM, fusa et ponderationis input pulsus.
Primum, cum duae sint status conductionis fundamentalis (HCS et LCS), RRAMs pulsus inputare vel impedire possunt, cum in civitatibus LCS vel HCS sunt, respective.Quam ob rem RRAM nexus in circuitu efficaciter determinat.Hoc est fundamentum quod architecturae configurare possit.Ad id demonstrandum, fictum ambitum exsequendum circu- lis in Fig. 3b describemus.RRAM correspondens G0 programmatis in HCS est, et secundus RRAM G1 in LCS programmata est.Pulsus input tam Vin0 quam Vin1.Effectus duarum sequentiarum input pulsus in output neurons enucleati sunt colligendo membranam neuronis voltage et output signo utente oscilloscopio.Experimentum valuit, cum solum machinam HCS (G0) cum pulsus neuronis membranam tensionis incitare coniuncta erat.Hoc in Figura 3d demonstratur, ubi tramen pulsum caeruleum facit membranam intentionem ad fabricandum in membrana capacitoris, dum agmen pulsum viridi constantem servat membranam intentionem.
Secunda functionis RRAM momenti est exsecutio nexuum ponderum.Utens RRAM commensuratio conductionum analogorum, I/O nexus proinde ponderari possunt.In secundo experimento, machina G0 ad diversos HCS gradus programmata est, et initus pulsus ad VIn0 initus applicatus est.Pulsus initus trahit venam (Iweight) ex fabrica, quae est proportionalis conductioni et gutta potentiale correspondente Vtop − Vbot.Hoc pondus grave tunc in synapses DPI et LIF output neuronum infunditur.Membrana voltage output neuronum in oscilloscopio utens conscripta est et in Fig. 3d.Vertex voltage membranae neuronis respondens uni input pulsus proportionalis est conductioni memoriae resistentiae, ostendens RRAM uti elementum programmabile ponderis synaptici posse.Hae duae probationes praeviae ostendunt propositum RRAM-fundatum neuromorphicum suggestum posse ad elementa fundamentalia Jeffress mechanismi fundamentalis deduci, scilicet lineam morae et circuitus detectoris coincidentiam.Rostra circuli struitur iuxta cuneos continuos positis, ut caudices in Figura 3b, earumque portas ad lineam input communem applicans.Constituimus, fabricavimus, probavimus suggestum neuromorphicum duobus outputis neurons duobus inputibus acceptis (fig. 4a).Tabula circuli ostenditur in Figura 4b.Superior 2× 2 RRAM matrix initus pulsus ad duos neuronos output dirigendos permittit, inferior autem 2× 2 matrix recurrentes nexus duorum neuronorum permittit (N0, N1).Hoc suggestum cum mora lineae configuratione et duabus functionibus detectoriis diversis coincidentibus adhiberi posse demonstramus, ut experimentis mensuris in Fig. 4c-e ostensum est.
Circuitus diagrammate duobus neuronibus N0 et N1 formatis duobus inputationibus 0 et 1. Summum quattuor machinis ordinatae nexus synapticos ab input ad output definiunt, et ima quattuor cellulae recurrentes nexus inter neurons definiunt.Coloratus RRAMs machinas in HCS dextra parte figuratas repraesentant: machinae in HCS nexus permittunt et pondera significant, dum machinae in LCS intercludunt in pulsus initus et nexus ad outputationes disables.b Diagramma circuli (a) cum octo RRAM modulis caeruleis elucidatis.c Mora lineae formantur simpliciter adhibitis dynamicis DPI synapsibus et LIF neuronibus.Viridis RRAM positum est ad conductionem satis altam ut glitch in output post input mora t inducere posset.d Schematic illustratio directionis insensibilis CD detectionis temporis significationum dependentium.Output neuron 1, N1, incendia in inputs 0 et 1 cum mora brevi.e Directio circuii sensitivi CD, circuitus qui detegit cum input 1 appropinquat initus 0 et pervenit post input 0. Circuli output per neuron 1 repraesentatur (N1).
Lineae morae (Figura 4c) simpliciter utitur synapsibus dynamicis DPI et LIF neuronibus ad input clavum ab Vin1 ad Vout1 reproducendum morando Tdel.Solus G3 RRAM cum Vin1 et Vout1 connexus in HCS programmate est, reliqua RRAMs in LCS programmata sunt.G3 fabrica ad 92.6 µs programmata est ut singulis input pulsus membranam output neuron satis augeat ad limen attingendum et pulsus impedimentum generandi.Mora Tdel determinatur ex constantibus temporis synapticis et neuralis.Coincidentiae detectores eventum temporalium connectentium detegunt, sed spatia initus significationibus distribuuntur.Directio insensibilis CD nititur singulis inputibus ad commune output neuronum convergentibus (Figura 4d).Duo RRAMs coniungentes Vin0 et Vin1 ad Vout1, G2 et G4 respective ad altam conductionem programmata sunt.Simultaneus adventus spicarum in Vin0 et Vin1 intentione membranae neuronis supra limen ad spicam output generandam requiritur.Si duae inputationes longius distantes sunt tempore, crimen in membranae intentione a primo initus coacervatum tempus habere potest, quo minus membrana potential N1 ad valorem limen perveniat.G1 et G2 programmata sunt circiter 65 µs, quae efficit ut unus initus impetus non augeat membranam intentionis satis ut output impetus faciat.Accidit deprehensio inter eventuum spatio ac tempore distributa praecipua operandi operatio in amplis operibus sentiendi, sicut fluxus opticus secundum impedimentum fugae et sanae fons localizationis.Ita, computando CDs directionem sensitivas et insensibiles, est fundamentale aedificium scandalum ad systema localizationis visualis et audio construendi.Ut ex notis constantium temporis (cf. Accessiones Fig. 2), propositi ambitus instrumentorum congruorum quattuor ordinum magnitu- dinis squamarum comprehendit.Sic, simul cum exigentiis systematis visualium et sanarum, potest simul occurrere.Directio-sensitiva CD est circuitio sensibilis ad ordinem localem adventus pulsuum: a dextra ad sinistram et e converso.Obstructionum fundamentale aedificium est in motu fundamentali detectionis retis systematis visualis Droosophilae, motus directionum computandi et collisiones deprehendendi usus.Ad directionem sensitivam CD consequendam, duae initationes ad duo neurons (N0, N1) ordinantur et nexus directionalis inter eas constitui debent (Fig. 4e).Cum primum initus recipitur, NO reflectitur, crescendo per membranam suam supra limen valorem et fluctum emittens.Eventus hic output, vicissim, ignes N1 gratias nexus directionalis in viridi extulit.Si eventus initus Vin1 advenit et viget dum N1 membrana eius adhuc alta est, eventum output N1 gignit indicans parem inter duas inputationes inventam esse.Connexiones directionales permittunt N1 output emittere tantum, si input 1 post initus 0. G0, G3, G7 programmata sunt 73.5 µS, 67.3 µS, et 40.2 µS, ita ut singula spica in input Vin0 moram faciat. clavum output, dum potentiale membrana N1's solum limen attingit cum uterque initus erumpit in sync perveniunt..
Variabilitas fons est imperfectionis in systematis neuromorphicis expressis 63, 64,65.Hinc mores neuronorum et synapses heterogeneos.Exempla talium incommoditatum includunt 30% (vexillum declinationis medium), variabilitas in inputatione quaestus, temporis constantis et temporis refractarii, nominare pauca (vide Methodi).Hoc problema etiam magis enuntiatur cum plures ambitus neuralis inter se coniunguntur, ut orientatio-sensitiva CD ex duobus neurons constans.Ad recte operari, lucrum et tempus constantes duorum neuronorum tam similes esse debent.Exempli gratia, magna differentia in input lucrum facere potest unum neuronum retractare ad pulsum initus, alterum neuron vix responsivum est.Pridie fici.Figura 5a ostendit passim selecta neurons aliter respondere eidem input pulsum.Haec neural variabilitas pertinet, exempli gratia, ad munus directionis sensitivae CDs.In schemate exhibet in fig.5b, c, initus neuronis 1 multo altior quam neuronis 0. Ita, neuron 0 tres pulsus input pulsus (pro 1) ad limen attingendum, et neuron 1, ut expectatur, duos initus eventus eget.Spiculum exsequens plasticitatem biomimeticam temporis dependens (STDP) possibile est modo diminuere ictum deprehendimus ac segnis circuitus neurales et synapticos in systematis effectus43.Hic proponimus moribus plasticis uti memoriae resistentiae ut medium ad augendum amplificationem initus neuralis ac reducendi effectus variabilitatis in circuitibus neuromorphicis.Ut in fig.4e, conductancie campestri cum RRAM synaptic massae sociatae efficaciter modulatae responsionis membranae neuralis intentionis respondentis.Consilio programmandi RRAM iterativa utimur.Dato initus, valores conductiones ponderum synapticorum reprogrammantur usque ad scopum agendi ambitus obtinendum (vide Methodi).
Experimentalis responsionis mensuris novem singulos neurons passim selectis ad pulsum input.Responsum variat per populos, input lucrum ac tempus constantem afficiens.b Mensurae experimentales neuronum influentiae in variabilitate neuronum CD-sensitivorum directionis afficientium.Duae directiones sensitivae CD output neuronae aliter respondent ad stimulos initus propter variabilitatem neuron-ad neuron.Neuron 0 input quaestum inferiorem habet quam neuron 1, ideo tres pulsus initus sumit (pro 1) ad spicam output creandum.Ut expectatur, neuron 1 limen attingit cum duobus input eventus.Si input 1 pervenerit Δt = 50 µs post neuron 0 ignes, CD silet quia t maius est tempore constanti 1 neuronis (circiter 22 µs).c reducatur per Δt = 20 µs, ita ut input 1 cacumina cum neuron 1′ incendium sit altum adhuc, inde in detectione duorum initus eventuum simultaneorum.
Duo elementa in ITD columna calculi adhibita sunt mora linea et directio insensibilis CD.Ambo ambitus calibrationem praecisam requirunt ut bonum obiectum positio perficiendi curet.Linea mora praecise moratam versionem initus cacuminis (Fig. 6a) liberare debet, et CD solum reducitur cum initus intra scopum deprehendendi teli cadit.Pro mora linea, synaptic pondera nexuum input (G3 in Fig. 4a) reprogrammata sunt donec scopum morae obtinerent.Pone tolerantiam circa scopum morae rationem sistendi: quo minus tolerantia, eo difficilius est rectam moram feliciter constituere.Pridie fici.Figura 6b ostendit eventus morae processus calibrationis lineae: videri potest propositum propositum exacte praebere omnes moras quae in schemate designatae requiruntur (ab 10 ad 300 μs).Maximus numerus iterationes calibrationis afficit qualitatem processus calibrationis: 200 iterationes errorem ad minus quam 5% reducere possunt.Una iteratio calibratio correspondet operationi reseti RRAM cellae.Processus tuning etiam criticus est ad emendationem moduli moduli melioris instantis prope eventus deprehensio.Iterationes calibrationis decem tulit ad obtinendum ratem veram affirmativam (id est, eventus certe recte notus ut pertinet) supra 95% (linea caerulea in Figura 6c).Nihilominus processus tuning falsum eventus affirmativos non afficit (id est frequentia eventuum qui erronee identificantur).Alia methodus observata in systematis biologicis ad vincendum temporis angustias rapide activum meatus est redundantia (seu multa exemplaria eiusdem rei ad munus aliquod praestandum adhibentur).Inspirati per biologiam 66, plures CD circuitus collocavimus in unoquoque modulo CD inter duas lineas moras ad ictum positivi falsi reducendum.Ut in fig.6 c (linea viridis), tria CD elementa in quolibet modulo CD posita, ad ratem falsam terrorem reducere potest ad minus quam 10-2.
Effectum neuronal variabilitatis in mora lineae circuitus.b Dilatio lineae circuitus ad magnas moras scandere possunt, ponendo tempora constantes correspondentium LIF neuronum et DPI synapses ad magnas valores.Numerum iterationes RRAM processuum calibrationis augendo effecit ut signanter emendare subtiliter scopum morae posset: 200 iterationes errorem in minus quam 5% redegerunt.Una iteratio correspondet operationi SET/RESET in RRAM cellam.Quisque CD modulus in exemplar Jeffress c perfici potest utens N parallelis CD elementis ad maiorem flexibilitatem respectu defectuum systematis.d Plures iterationes calibrationes RRAM augent ratem veram affirmativam (linea caerulea), dum falsa positivi rate independenter est a numero iterationum (linea viridis).Pluribus CD elementis in parallelis dispositis falsam moduli moduli CD detectionem vitat.
Nunc aestimamus effectum et potentiam consummationis finis-ad-finis systematis localisationis objecti integrati, quae in Figura 2 utens mensuras proprietatum acusticorum sensuum, CD, et linearum gyros morandi, qui graphi computandi neuromorphicum componunt.Jeffress exemplar (fig. 1a).Quantum ad graphum computandum neuromorphicum, quo maior numerus CD modulorum eo melior est resolutio angularis, sed etiam superior vis systematis (fig. 7a).Compromissum attingi potest comparando subtiliter singularum partium (pmut sensoriis, neuronibus et circuitibus synapticis) cum accuratione totius systematis.Resolutio lineae morae limitatur temporibus constantibus synapses simulatarum et neuronum, quae in nostro schemate superant 10 µs, quod respondet angulari resolutioni 4° (vide Methodi).Nodi provectiores cum CMOS technologia permittet consilium circuitionum neuralis et synapticorum cum inferiore tempore constantium, quae in altioribus lineis morae subtiliter resultant elementa.In nostro autem systemate accurate limitatur error pMUT in positione angulari, id est 10° (linea horizontalia caerulea in Fig. 7a).Numerum modulorum CD finivimus ad 40, qui respondet solutioni angulari circiter 4°, id est, subtiliter angularis graphi computationis (linea horizontalis caerulea in Fig. 7a).In gradu systematis hoc solutionem 4° et accurationem 10° dat pro objectis 50 cm ante sensorem.Hic valor comparandus est cum systematibus neuromorphicis soni localizationis quae in ref.67. Comparatio systematis propositae cum statu artis in Tabula Supplementaria inveniri potest 1. Additis additis pMUTs, auctis acousticis signo plano, et strepitus electronicorum minuendo possibilia sunt modi ad accurationem localizationem emendandam.) aestimatur ad 9.7.nz.55. Datae XL CD unitates in graphe computationali, simulatio aromatica industriam per operationem (id est vis positionis objecti) aestimavit esse 21.6 nJ.Systema neuromorphicum solum excitatur cum eventus initus advenit, hoc est cum acusticus fluctus aliquem acceptorem pMUT attingit et limen detectionis excedit, alioquin iners manet.Hanc vim superfluam vitat consumptionem, cum signum initus non est.Considerans frequentiam localizationis operationum 100 Hz et activationem periodi 300 μs per operationem (maximam ITD fieri potest), potentia consumptio graphi neuromorphici computandi est 61.7 nW.Cum neuromorphico prae-processus ad unumquemque receptorem pMUT applicatum, vis consummationis totius systematis attingit 81.6 nW.Ad industriam efficientiam propositi neuromorphici accessus comparatus ad ferramenta conventionalia intelligenda, hunc numerum comparavimus energiae ad idem opus faciendum in potestate microcontrolli recentioris humilitatis utendi vel arte neuromorphica vel conventionali beamforming68.Accessus neuromorphicus analogos-ad-digitales scenas (ADC) (ADC) convertentis considerat, sequitur colum colum et scaena extractionis involucra (Methodus Teeger-Kaiser).Operatio denique limen conficitur ad extrahendum ToF.Calculum ITD innixum in ToF et conversionem ad positionem angularis aestimandam omisimus, cum hoc semel pro singulis mensuris fiat (vide Methodi).Ponendo sampling rate of 250 kHz in utroque canali (acceptorum pMUT), 18 manus transeunt operationes sparguntur, 3 operationes involucri extractionis, et operatio liminis 1 per sample, tota potentia consummatio in 245 microwatts aestimatur.Hoc modo utitur potentia humilis microcontrolleris, quae versatur cum algorithm non exercent, quae consummationem potentiae ad 10.8 µW reducit.Virtus consummatio fulgentis signum processus solutionis in referat propositam.31, cum acceptoribus 5 pMUT et 11 radiis in azimutho plano uniformiter distributis, est 11.71 mW (vide sectionem methodi ad singula).Praeterea vim consummationis FPGA47 fundatae temporis differentiae Encoder (TDE) in 1.5 mW reponendam nuntiamus sicut exemplar Jeffress pro objecti localizationis repositum.Ex his aestimationibus, propositum neuromorphicum accessus vim consummationis minuit a quinque ordinibus magnitudinis comparatae ad microcontroller, adhibitis artificiis classicis radiophonicis ad operationes localizationis objectae.Adoptans neuromorphicum accessum ad signum processus in microcontroller classicum reducit consumptionem potentiae per duos fere ordines magnitudinis.Efficacia propositi systematis explicari potest per aggregationem asynchronae resistentiae-memoriae analogi circuli capacitatem ad in- memoriam calculi faciendo et carentiam analogi-ad conversionis digitalis ad signa percipienda requisita.
resolutio angularis (hyacinthina) et consummatio potentiae localizationis operationis localizationis secundum numerum CD modulorum.Talea horizontalis obscure caerulea accurate PMUT angularis repraesentat et caerulei talea horizontalis accurate graphi computationis neuromorphicae angularis repraesentat.b Potestas consummatio systematis propositi et comparationis cum duobus instrumentis microcontrolleris agitatis et digitalis exsecutione temporis differentiae Encoder (TDE)47 FPGA.
Ad vim extenuendam consummationis scopo localizationis systematis, conceptum, constitutum et effectum efficientem, eventum RRAM-rectum neuromorphicum circumductum, qui processit in signo dato informationis ab aedificato-in sensoriis generatae ad positionem scopo objecti in reali computare. tempus..Dum methodi processus traditionales continenter specimen deteguntur signa et calculis ad informationes utiles extrahuntur, proposita solutione neuromorphica calculos asynchronously ut utiles informationes peragit, ratio potentiae efficaciae per quinque ordines magnitudinis maximising.Praeterea exaggeramus flexibilitatem RRAM-substructio circuitus neuromorphici.Facultas RRAM mutandi conductionem modo non volatili (plasticitas) compensat inhaerentem variabilitatem potentiae ultra-humilis Analogi DPI in circuitu synaptico et neurali.Hoc facit hoc RRAM-fundatur ambitus versatilis et potens.Propositum est functiones multiplices seu exemplaria ex significationibus extrahi, sed in reali temporis objecta locare.Nostra ratio etiam signum efficaciter comprimere potest ac tandem eam ad ulteriores gradus processus processus mittere, ut decisiones magis implicatae cum opus sit.In contextu applicationis localizationis, noster gradus neuromorphicus praeprocessus informationes de situ rerum praebere potest.Haec informationes adhiberi possunt, exempli gratia, ad motus deprehendendi vel gestus agnitio.Gravitatem extollimus coniungendi vim sensoriis ultra humilem sicut pMUTs cum potentia electronica ultra humilis.Propter hoc, neuromorphicae aditus clavis fuit ut nos perduxerunt ad novos ambitus exsecutiones methodorum biologicarum inspiratarum computationum, quales sunt exemplar Jeffress.In contextu applicationum fusionis sensorium, ratio nostra componi potest cum pluribus diversis eventibus substructis sensoriis ad accuratiorem informationem obtinendam.Ululae, licet optimae sint ad praedam in tenebris inveniendam, tamen optimum visum habent et compositionem audientiam et inquisitionem visualem antequam praedam capiunt.Cum peculiaria neurona incendia audientia, noctua informationes accipit, determinare debet utra directione sua exploratio visualis incipiatur, ita suam attentionem in parvam partem visivae rei tendit.Coniunctio sensoriis visualium (DVS camerae) et sensori auscultatio proposita (in pMUT fundata) explorari debet ad progressionem agentium futurorum autonomorum.
Sensor pMUT in PCB cum duobus receptoribus circiter 10 cm distantibus sita est, et transfusor inter receptores collocatur.In hoc opere, unaquaeque membrana suspensa est structura bimorph constans ex duobus laminis piezoelectricis aluminii nitridis (AlN) 800 nm crassis fartis inter tres ordines molybdaeni (Mo) 200 nm crassos et strato 200 nm crasso obductis.summo iacuit passiving Sin de quo in reference.71. Electrodes interiores et exteriores ad imum et summum stratis molybdaeni applicantur, medio autem molybdeni electrode inexpedita et ut terra adhibenda est, inde in membrana cum quattuor paribus electrodum.
Haec architectura usum membranae deformationis communis permittit, unde in meliorem traductionem et sensum recipitur.Talis pMUT typice excitat excitationem sensibilitatem 700 nm/V sicut emitter, praebens pressionem superficiei 270 Pa/V.Cum receptaculo, unus pMUT cinematographicus ostendit brevem ambitum sensibilitatem 15 nA/Pa, quae directe ad coefficientem AlN piezoelectric refertur.Variabilitas technicae voltage in AlN strato mutationem sonoram frequentiae ducit, quae compensari potest applicando DC bias ad pMUT.Sensus DC mensus est ad 0.5 kHz/V.Ad characterem acusticam tortor, tortor ante pMUT adhibetur.
Pulsus echo ut metiretur, posuimus laminam rectangulam cum area circiter 50 cm2 ante pMUT ad reflectendum undas soni emissas.Utraque distantia inter laminas et angulum relativum ad planum pMUT utentes speciales detentores reguntur.A Tectronix CPX400DP fons intentionis inclinat tres membranas pMUT, incedit frequentia resonantium ad 111.9 kHz31, dum transmissi a Tectronix AFG 3102 pulsus generantis ad sonorum frequentiam (111.9 kHz) et officium cycli 0.01 pelluntur.Excursus e quattuor portubus output cuiusque pMUT accipientis convertuntur ad voltages utentes speciali differentiali currentis et intentionis architecturae, et inde signa per Spektrum data ratio acquirendi sunt.Modus detectionis insignitus est per pMUT signum acquisitionis sub diversis conditionibus: reflexorem ad diversa spatia [30, 40, 50, 60, 80, 100] cm mutavimus et angulum pMUT mutavimus ([0, 20, 40] o. ) Figura 2b indicat deprehensionem temporalem ITD solutionis pendens secundum positionem angularis in gradibus respondentem.
Hic articulus utitur duobus circulis diversis off-Plute RRAM.Prima est ordinata 16.384 (16,000) machinarum (128 128 machinorum) in 1T1R configuratione cum uno transistore et uno resistore.Secundum chip est suggestum neuromorphicum in Fig.Cellula RRAM consistit ex 5 um crassitudine cinematographici HfO2 in acervo TiN/HfO2/Ti/tiN infixo.BIBLIOTHECA RRAM in occipitio (BEOL) vexillum 130nm CMOS processus integratur.RRAM-fundatur circuitus neuromorphicus consilium provocationem praebent omnium systematum electronicorum analogorum, in quibus RRAM cogitationes cum CMOS technicis traditionalibus coexistunt.Praesertim status conductionis RRAM fabrica legendus et usus est ut munus variabile pro ratiocinatione.Ad hunc finem, ambitus designatus, fabricatus et probatus, qui currentem e fabrica legit, cum pulsus initus recipitur et hoc currenti utitur ad pondus responsionis synapsis differentialis par (DPI).Circuitus hic ostenditur in Figura 3a, quae structuris fundamentalibus cuneos suggesti neuromorphici in Figura 4a exhibet.Pulsus initus operatur portam fabricae 1T1R, inducens currentem per RRAM proportionalem cum conductu technici G (Iweight = G(Vtop – Vx)).Inversio initus circuli amplificantis operativus (op-amp) constantem DC bias intentionis habet Vtop.Negativae opiniones op-amp providebit Vx = Vtop, aequalem currentem ex M1.Praesens Iweight restituit e fabrica synapsi DPI infunditur.Vena validior proveniet in magis depolarizationem, itaque RRAM conductorium efficaciter pondera synaptic.Haec synaptic vena exponentialis per membranam capacitorem Leaky Integrationis et Excitationis neuronorum (LIF) infunditur, ubi in intentione integratur.Si limen in intentione membranae (transmutatio inversi) superata est, output neuronis efficitur, spica output producens.Pulsus hic redit et shunts capacitor membranae neuronis in terram, facit ut emittat.Circuitus hic postea suppletus est cum pulsum propagatorem (non in Fig. 3a ostensum), qui output pulsus LIF neuron ad scopum pulsum latitudinis format.Multiplexores etiam in singulas lineas aedificantur, sino intentione ad summum et fundum electrodes fabricae RRAM applicandae.
Electrical probatio includit analytionem et notationem dynamicam agendi in circuitus analogorum, tum programmandi et legendi RRAM machinas.Uterque gradus specialia instrumenta requirunt, quae omnia simul cum tabula sensori conectuntur.Accessus ad RRAM machinas in circuitibus neuromorphicis ab instrumentis externis per multiplicatorem exercetur (MUX).MUX cellam 1T1R separat a reliquo ambitu, ad quem pertinet, permittens notam legendi et/vel programmatis.Ad programmata et RRAM machinis perlegendas, machina Keithley 4200 SCS in coniunctione cum Arduino microcontrolli adhibetur: prima ad accurate pulsum generationis et lectionis currentis, secunda ad vivos accessus ad singula 1T1R elementa in memoria ordinata.Prima operatio est RRAM fabrica formare.Cellae singulatim seliguntur et applicatur inter summos et imos electrodes positivo intentione.In hoc casu, ad ordinem decem microamperarum limitatur, propter copiam portae intentionis respondentis transistoris electoris.Cellula RRAM tunc cyclus potest inter statum conductivum humilem et altum statum conductivum (HCS) utens RESET et SET operationes respective.Operatio SET exercetur applicando pulsum rectangulum cum duratione 1 μs et apicem voltage 2.0-2.5 V ad electrode superiori, et sync pulsum similium figurae ad apicem intentionis 0.9-1.3 V ad electrix porta transistor.Hi valores RRAM conductionem modulantes in 20-150 µs intervallis permittunt.Pro RESET, a 1 µs latum, 3 V pulsus apicem ad imum cellulae electrode applicatur cum porta voltage in latitudinem 2.5-3.0 V. Initationes et initationes circulorum analogorum sunt signa dynamica. .Pro input, interposuimus generantibus pulsibus duobus HP 8110 cum Tektronice AFG3011 signo generantibus.Pulsus initus latitudinem 1 µs habet et ortum/cadit ore 50 ns.Hoc genus pulsus ponatur glitch in analog glitch typicum in circuitu fundatum.Cum ad output signum, signum output in Teledyne LeCroy 1 GHz oscilloscopio usus est.Acquisitio celeritas oscilloscopii probata est non esse factorem limitem in analysi et perquisitione datae circuitionis.
Uti dynamica electronicorum analogorum ad mores neuronum et synapses simulandi est elegans et efficax solutio ad efficientiam computationalem emendandam.Incommodum computationis huius instituti est quod variabit ex schemate ad propositum.Quantitatem neuronum et circulorum synapticorum (supplementary Fig. 2a,b).Inter omnes manifestationes variabilitatis, quae constantibus temporibus et input lucrum coniunguntur, maximum momentum in systematis gradu habent.Tempus constante LIF neuronis et DPI synapse determinatur per ambitum RC, ubi valor R moderatur per intentionem applicatam portae transistoris (Vlk pro neuron et Vtau pro synapse), determinando. rate lacus.Input lucrum definitur apicem intentione perventum a capacitors synaptic et neuronale membranae input pulsus excitatae.Input lucrum ab alio vinculo transistoris moderatur quod initus currentis modulatur.A Monte Carlo simulatio calibrata in ST Microelectronics' 130nm processum fiebat ad colligendas aliquot initus lucrum et tempus constantem mutant.Eventus sistuntur in Figura Supplementaria 2, ubi lucrum ac tempus initus constantes quantitatis sunt ut functio studiorum voltagenarum moderantium rate lacus.Viride figunt quanti vexillum deviationis temporis constantis a medio.Ambo neurons et ambitus synaptici temporis constantes in amplis statibus 10-5-10-2 poterant exprimere, ut in schemate Supplementario ostensum est.Input amplificationis (supplentariae Fig. 2e,d) variabilitas neuronalis et synapsis erat circiter 8% et 3%, respective.Talis defectus in litteris comprobatur: variae mensurae in apparatu DYNAP chippis factae sunt, ut mis match inter populos LIF63 neurons aestimare.Synapses in BrainScale signo mixtae chippis mensuratae sunt et eorum repugnantiae enucleatae sunt, et procedendi calibratio proposita est ad effectum reducendi variabilitatis systematis gradus.
Munus RRAM in circuitibus neuromorphicis duplex est: architectura definitio (inputationes ad outputationes excitandas) et exsecutio ponderum synapticorum.Haec proprietas adhiberi potest ad quaestionem solvendam variabilitatis circuitus neuromorphicorum expressorum.Simplex ratio calibrationis elaboravimus, quae reprogramming RRAM fabricam involvit, donec circuitus enucleatus quaedam requisita occurrat.Dato initus, output monitored est et RRAM reprogrammata est donec ordo agendi scopo efficiatur.Insidiae tempus 5 s introductum est inter operationes programmandi ad solvendum problema relaxationis RRAM resultantis in ambigua conductione transitoria (Supplementary Information).Ponderibus synapticis adaptantur vel calibrantur secundum exigentias ambitus neuromorphici exemplarium.Processus calibrationis summatur in algorithmis additis [1, 2] quae intendunt in duabus notis fundamentalibus suggestorum neuromorphicorum, morae lineae et directionis insensibili CD.Circuitus enim cum mora linea, scopo agendi ratio est ut pulsum cum mora t output praebeat.Si mora actualis circuii minor est quam valorem scopum, sinapticum pondus G3 minui debet (G3 debet reset et deinde ad minus congruens currenti Icc pone).Vicissim, si mora actualis maior est quam valorem scopum, conductio G3 augeri debet (G3 primum debet reponi et deinde ad valorem Icc superiorem constitui).Hic processus iteratur donec mora quae per ambitum generata aequet pretii scopo et tolerantia ad processum calibrationis sistendum constituitur.Pro intentione insensibili CDs, duo RRAM machinis, G1 et G3, in processu calibrationis implicantur.Hic circuitus duas inputationes habet, Vin0 et Vin1, dt moratus.Circuitus tantum respondeat moras sub paribus [0,dtCD].Si nullum est apicem output, sed apicem input prope est, tum RRAM machinis boosted ut neuronum limen attingat.Vicissim, si circuitio respondet morae quae scopum scopo dtCD excedit, conductio reducenda est.Processus iterare donec mores rectos obtineat.Praesens obsequium modulari potest ab ambitu in ref structo in analog.72.73.Hoc in circuitu aedificato, tales processus periodice perfici possunt ad systema calibrare vel ad alium applicationis reuse.
Vis consummationem aestimamus processus neuromorphici nostri signo accessionis in norma 32-bit microcontroller68.In hac aestimatione, operationem assumimus cum eodem paroulo ac in hac charta, uno pMUT transmisso et duobus pMUT acceptoribus.Haec methodus colum fasciculo utitur, involucro extrahendi gradum sequitur (Teeger-Kaiser), et tandem operatio limen applicatur signo ad tempus fugae extrahendum.Calculus ITD eiusque conversio ad detectionem angulorum in aestimatione omittuntur.Existimamus globum trans- colum exsequendum utentem 4th ordinis infinitum impulsum responsionem colum requirentem 18 punctum fluitantem operationes.Involucrum extractionis tribus pluribus fluitantibus operationibus utitur, et ultima operatio ad limen ponenda est.Summa 22 punctum fluitantis operationes ad signum preprocessus requiruntur.Signum traductum est brevis eruptio 111.9 kHz sine waveformi generati cujuslibet 10 ms consequens in positione operativae frequentiae 100 Hz.Sampling of 250 kHz usi sumus ut impleretur cum Nyquist et fenestrae 6 ms pro singulis mensuris ad capiendum numerum 1 metri.Nota quod 6 milliseconds fugae tempus obiecti quod est 1 metri auferet.Hoc vim praebet sumptionis 180 µW ad A/D conversionem in 0.5 MSPS.Signum praeprocessionis est 6.60 MIPS (instructiones per secundam), 0.75 mW generans.Nihilominus, microcontroller potentiae humilis modus 69 commutare potest cum algorithmus non currit.Hic modus dat virtutem statice consumptionis 10.8 μW et vigiliarum 113 μs.Data in horologii frequentia 84 MHz, microcontroller omnes operationes algorithmi neuromorphi intra 10 ms complet, et algorithmus officium cycli 6.3% computat, ita modice potentiae utens.Vis inde dissipatio est 244.7 μW.Nota quod omittimus output ITD ex ToF et conversionem ad angulum deprehendendi, ita vim minuendi consumptionem microcontroller.Hoc valorem additicium praebet ad efficaciam energiae systematis propositae.Adiectis comparatione condicionis, aestimamus vim sumptionem exsistentiae classicae methodi elucens in relatione proposita.31.54 cum in eodem microcontroller68 in 1.8V copia intentionis haereat.Quinque membranae pMUT aequaliter distantes usui sunt ad notitias excandescentias comparandas.In ipso processu, methodus adhibita excandescens, mora summatio est.Simpliciter consistit in vicissitudines moras quae respondet exspectatae differentiae temporum adventus inter unum lane et laneum relativum.Si signa in periodo sunt, summa harum significationum post tempus trabeam industriam altam habebit.Si extra Phase sint, perniciosius impedimentum summae vigorem finiet.in relatione.Pridie fici.31, a sampling rate of 2 MHz seligitur notitias ex integro exemplorum numero ad tempus transferre.Modestior accessus est crassiorem specimen ratis 250 kHz servare et colum ad fractis moras synthesim (FIR) responsionis impulsibus finitis uti.Ponemus complexionem algorithmi radiophonici maxime determinatam tempore transpositio, quandoquidem uterque canalis cum FIR filtro cum 16 tapsinis quaquaversum convolvitur.Ad numerum MIPS ad hanc operationem requisitam computandum, fenestra 6ms per mensuras consideramus ut amplitudinem 1 metri, canales 5 capiat, 11 directiones radians (range +/- 50° in 10° gradibus).75 mensurae secundae microcontroller ad suum maximum 100 MIPS impulerunt.Link.68, consequens in potentia dissipationis 11.26 mW pro tota potestate dissipationis 11.71 mW, additis oneribus ADC contributionis.
Data subsidia huius studii eventus ab respectivis auctoris FM rationabili requisitione praesto sunt.
Indiveri, G. & Sandamirskaya, Y. Momentum spatii ac temporis ad processum insignem in agentibus neuromorphicis: Provocatio evolutionis humilis potentiae, agentium autonomorum quae cum ambitu inter se occurrunt. Indiveri, G. & Sandamirskaya, Y. Momentum spatii ac temporis ad processum insignem in agentibus neuromorphicis: Provocatio evolutionis humilis potentiae, agentium autonomorum quae cum ambitu inter se occurrunt.Indiveri G. et Sandamirskaya Y. Momentum spatii ac temporis ad insignem processum in agentibus neuromorphicis: provocatio agentibus humilis potentia autonoma cum ambitu inter se enucleandis. Indiveri, G. & Sandamirskaya, Y. Indiveri, G. & Sandamirskaya, Y.Indiveri G. et Sandamirskaya Y. Momentum spatii ac temporis ad insignem processum in agentibus neuromorphicis: provocatio agentibus humilis potentia autonoma cum ambitu inter se enucleandis.IEEE signum Processing.Acta 36, 16-28 (2019).
Thorpe, SJ Peak Arrival Time: An Efficient Neural Network Coding Scheme. in Eckmiller, R., Hartmann, G. & Hauske, G. (eds). in Eckmiller, R., Hartmann, G. & Hauske, G. (eds).in Eckmiller, R., Hartmann, G. et Hauske, G. (eds.).In Eckmiller, R., Hartmann, G., et Hauske, G. (eds.).Processus parallelus in systematis neuralis et computatoribus 91-94 (North-Holland Elsevier, 1990).
Dilectio, WB & Calvert, VG Communicatio 35 pluries consumit acrius quam computatio in homine cortex, sed utrumque opus est ad numerum synapse praedicere. Dilectio, WB & Calvert, VG Communicatio 35 pluries consumit acrius quam computatio in homine cortex, sed utrumque opus est ad numerum synapse praedicere.Dilectio, WB et Calvert, WG Communicatio plus 35 octies consumit quam computatio in cortex humano, sed utrumque opus est ad numerum synapses praedicere. Dilectio, WB & Calvert, VG Communicatio 消耗的能量是人类皮层计算的35 Dilectio, WB & Calvert, VG CommunicationDilectio, WB et Calvert, WG Communicatio plus 35 octies consumit quam computatio in cortex humano, sed utraque gratuita numerum synapses praedicere desiderant.processum.Academiae Nationalis Scientiae.de scientia.US 118, https://doi.org/10.1073/pnas.2008173118 (2021).
Dalgaty, T., Vianello, E., De Salvo, B. & Casas, J. Insect-inspirati neuromorphi computandi. Dalgaty, T., Vianello, E., De Salvo, B. & Casas, J. Insect-inspirati neuromorphi computandi.Dalgati, T., Vianello, E., DeSalvo, B. et Casas, J. Insect-inspirati neuromorphi computandi.Dalgati T., Vianello E., DeSalvo B. et Casas J. Insecta inspirati neuromorphi computandi.Vena.Sententia.Scientia insect.30, 59–66 (2018).
Roy, K., Jaiswal, A. & Panda, P. Versus spicae substructae machinae intelligentiae cum computatione neuromorphica. Roy, K., Jaiswal, A. & Panda, P. Versus spicae substructae machinae intelligentiae cum computatione neuromorphica. Roy, K., Jaiswal, A. & Panda, P. Versus Spike-Based Machine Intelligence with Neuromorphic Computing.Roy K, Jaiswal A, et Panda P. Pulsus substructio intelligentiae artificialis utens computatione neuromorphica.Naturae 575, 607–617 (2019).
Indiveri, G. & Liu, S.-C. Indiveri, G. & Liu, S.-C.Indiveri, G. et Liu, S.-K. Indiveri, G. & Liu, S.-C. Indiveri, G. & Liu, S.-C.Indiveri, G. et Liu, S.-K.Memoria et notitia processus in systematis neuromorphicis.processum.IEEE 103, 1379-1397 (2015).
Akopyan F. et al.Truenorth: Design et toolkit pro 65 mW 1 decies centena millia programmabili synaptico chip.IEEE arbitrantur.Consilium computatorium systematum ambitum integratum.34, 1537-1557 (2015).
Schemmel, J. et al.Vive demo: versionem neuromorphicam BrainScaleS ad scalam laminae descendentem perscendit.2012 IEEE Symposium internationale de Circuitibus et Systems (ISCAS), (IEEE ed.) 702-702 (2012).
Moradi, S., Qiao, N., Stefanini, F. & Indiveri, G. Architectura multi- core scalabilis cum structurae memoriae heterogeneis pro processoribus dynamicis neuromorphicis asynchronis (DYNAPs). Moradi, S., Qiao, N., Stefanini, F. & Indiveri, G. Architectura multi- core scalabilis cum structurae memoriae heterogeneis pro processoribus dynamicis neuromorphicis asynchronis (DYNAPs).Moradi S., Qiao N., Stefanini F. et Indiviri G. Architectura multi- core scalabilis cum structurae memoriae heterogeneis pro processoribus dynamicis neuromorphicis asynchronis (DYNAP). Moradi, S. Qiao, N.Stefanini, F. & Indiveri, G. (DYNAP) Moradi, S.Qiao, N.Stefanini, F. & Indiveri, G. Architectura quaedam expansabilis multi- core, singulari memoria structurae dynamicae processus neuralis (DYNAP).Moradi S., Qiao N., Stefanini F. et Indiviri G. Architectura multi- core scalabilis cum structurae memoriae heterogeneis pro processoribus dynamicis neuromorphicis asynchronis (DYNAP).IEEE Transactions on scientiam biomedicam.ratio electrica.12, 106-122 (2018).
Davis, M. et al.Loihi: Processus neuromorphicus multi-core cum doctrina immersa.IEEE Micro 38, 82–99 (2018).
Furber, SB, Galluppi, F., Temple, S. & Plana, LA The SpiNNaker project. Furber, SB, Galluppi, F., Temple, S. & Plana, LA The SpiNNaker project.Ferber SB, Galluppi F., Templum S. et Plana LA SpiNNaker project.Ferber SB, Galluppi F., Templum S. et Plana LA SpiNNaker project.processum.IEEE 102, 652–665 (2014).
Liu, S.-K. & Delbruck, T. Systemata sensoria neuromorphica. & Delbruck, T. Systemata sensoria neuromorphica.and Delbrück T. Systemata sensoria Neuromorphica. & Delbruck, T. & Delbruck, T.et Delbrück T. Systema sensorium Neuromorphicum.Vena.Sententia.Neurobiology.20, 288-295 (2010).
Chope, T. et al.Integratio sensoria neuromorphica ad sonum coniunctorum fontem localizationem et collisionem fuga.Anno 2019 in IEEE Conferentia de Circuitibus Biomedicalibus et Systems (BioCAS), (IEEE Ed.) 1-4 (2019).
Risi, N., Aimar, A., Donati, E., Solinas, S. & Indiveri, G. Spiculum neuromorphicum substructio architecturae monostichae visionis. Risi, N., Aimar, A., Donati, E., Solinas, S. & Indiveri, G. Spiculum neuromorphicum substructio architecturae monostichae visionis.Risi N, Aymar A, Donati E, Solinas S, et Indiveri G. Spiculum stereovisionis neuromorphi substructio. Risi, N., Aimar, A., Donati, E., Solinas, S. & Indiveri, G. Risi, N., Aimar, A., Donati, E., Solinas, S. & Indiveri, G.Risi N, Aimar A, Donati E, Solinas S, et Indiveri G. Spike-substructio neuromorphica architecturae stereo visionis.frons.Neurorobotica 14, 93 (2020).
Osswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R. & Indiveri, G. Retis neuralis spiingae 3Dperceptionis exemplar pro eventu systemata neuromorphica stereo visionis substructio. Osswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R. & Indiveri, G. Retis neuralis spiingae 3Dperceptionis exemplar pro eventu systemata neuromorphica stereo visionis substructio.Oswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R. et Indiveri, G. A 3D Pulsus Neural Network Perceptio Exemplar pro Event-Substructio Neuromorphic Stereo Visionis Systems. Osswald, M., Ieng, S.-H., Benosman, R. & Indiveri, G. 3Dperception 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., et Indiveri, G. Spicatae 3Dperceptiones Neural Network exemplar pro eventu-Substructio Neuromorphic Stereo Visionis System.de scientia.Report 7, 1–11 (2017).
Dalgaty, T. et al.Deprehensio insecta motus fundamentalis involvit memoriam resistentem et retiacula neural rumpens.Systema bionic biohybrid.10928, 115-128 (2018).
D'Angelo, G. et al.Eventus substructio motus eccentrici detectio utens differentiali temporali cod.frons.Neurology.14, 451 (2020).
Post tempus: Nov-17-2022