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 图像(数学) 生物化学
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
bkagyin应助舍我其谁采纳,获得10
1秒前
山目於发布了新的文献求助10
1秒前
xushaowen完成签到,获得积分20
1秒前
今后应助能干智宸采纳,获得10
2秒前
酷波er应助大脸猫采纳,获得10
2秒前
sukkei完成签到,获得积分10
2秒前
高欣然发布了新的文献求助10
2秒前
乐观的灵阳完成签到,获得积分10
2秒前
李健的粉丝团团长应助acow采纳,获得30
3秒前
彭嬇发布了新的文献求助10
4秒前
魔幻大叔完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
周思鲁完成签到,获得积分20
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
liusu完成签到,获得积分10
6秒前
123_完成签到,获得积分10
6秒前
张笑柔完成签到 ,获得积分10
6秒前
二娃发布了新的文献求助10
6秒前
sclzl完成签到,获得积分10
7秒前
1vvZ完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
星辰大海应助邓文采纳,获得10
9秒前
9秒前
热情的青易关注了科研通微信公众号
10秒前
poison完成签到 ,获得积分10
10秒前
积极的千雁完成签到,获得积分10
11秒前
都是完成签到,获得积分20
11秒前
灿烂发布了新的文献求助10
11秒前
淡淡土豆应助zerlina33采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
kunkun发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
英俊的铭应助biozy采纳,获得10
15秒前
NexusExplorer应助沧海一声笑采纳,获得10
15秒前
15秒前
高分求助中
(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
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1400
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5513467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4607711
关于积分的说明 14506524
捐赠科研通 4543256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2489480
邀请新用户注册赠送积分活动 1471450
关于科研通互助平台的介绍 1443447