Artificial Spiking Neuron with Bursting Dynamics for Noise-Resistant Neuromorphic Coding

神经形态工程学 爆裂 计算机科学 MNIST数据库 生物神经元模型 记忆电阻器 人工智能 复杂动力学 噪音(视频) 振荡(细胞信号) 尖峰神经网络 生物系统 人工神经网络 神经科学 电子工程 工程类 化学 生物 数学 数学分析 生物化学 图像(数学)
作者
Huiyuan Liu,Xiaojian Zhu,Zhecheng Guo,Ri He,Xinze Li,Qihao Sun,Xiaoyu Ye,Cui Sun,Yu Tian,Run‐Wei Li
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (6): 3454-3461 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsaelm.3c00445
摘要

Emulating complex neuronal functionalities in human brains using emerging biomimetic electronics is critical for next-generation brain-like chips and artificial general intelligence. Burst firing, featured with the repeated firing of discrete groups of spikes, is high-order neuronal dynamics for reliable signal transmission, coding, and processing. Here, we report a memristor (Pt/Co3O4–x/ITO) that can natively produce periodic voltage oscillation groups under current stimulation, capturing the burst-firing features of actual biological neurons. This behavior stems from the dynamic formation/rupture of conductive filaments regulated by the VO concentration at the grain boundaries. The burst frequency can be tuned by adjusting the driving current intensity and used to implement burst frequency coding. The bursting neuron-based artificial neural system achieves a recognition accuracy of 86% for the Fashion-MNIST tasks, under the disturbance of random noise spikes. This work provides a promising platform to realize complex neuronal dynamics and to construct robust brain-inspired neuromorphic systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
HonestLiang完成签到,获得积分10
刚刚
科研孙一完成签到,获得积分10
刚刚
zhaolee完成签到 ,获得积分10
刚刚
木香完成签到,获得积分10
刚刚
丨墨月丨完成签到,获得积分10
1秒前
const完成签到,获得积分10
1秒前
夜凉如水完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
刘振扬完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
南枝焙雪完成签到 ,获得积分10
3秒前
loga80完成签到,获得积分10
4秒前
柳晨雨应助xh采纳,获得10
4秒前
Shaynin完成签到,获得积分10
4秒前
领导范儿应助大力的图图采纳,获得10
4秒前
6秒前
现实的一天完成签到,获得积分10
6秒前
文献快来完成签到,获得积分10
7秒前
易槐完成签到 ,获得积分10
7秒前
123完成签到,获得积分10
8秒前
单纯乘风完成签到,获得积分10
8秒前
汉堡包应助感动傀斗采纳,获得10
9秒前
lily完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
Japrin完成签到,获得积分10
11秒前
黄如懿完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
热心市民完成签到 ,获得积分10
12秒前
Xiao_Fu完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
ljhwahaha完成签到,获得积分10
13秒前
王昭然完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
liujianxin发布了新的文献求助10
17秒前
meng完成签到,获得积分10
17秒前
Luffy完成签到,获得积分10
18秒前
Kidmuse完成签到,获得积分10
18秒前
Alline完成签到 ,获得积分20
19秒前
今后应助爱上草原爱上你采纳,获得10
19秒前
20秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7290745
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8909860
关于积分的说明 18857277
捐赠科研通 6957998
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209151
关于科研通互助平台的介绍 2378959
邀请新用户注册赠送积分活动 2184904