摘要：设计了一个高度集成的、高能效的CMOS突触和神经元电路。该突触电路可以实现基于脉冲时间依赖可塑性(Spike Timing Dependent Plasticity,STDP)的学习机制。通过这种机制可以模拟动作脉冲在真实突触中的传导特性并大规模集成为神经形态芯片。该电路采用低功耗的设计方法,晶体管偏置在亚阈值区,由低压电源(0.6 V)供电,采用0.18μm标准CMOS工艺实现。仿真结果表明,突触权值的变化为0.17 V^0.43 V;神经元电路可以真实模拟出神经元放电的多种模式,如RS(Regular Spike)模式、LTS(Low-Threshold Spike)模式、CH(Chattering)模式和IB(Intrinsic Bursting)模式等,电路在产生动作电位时每个脉冲平均仅消耗约0.6 p J的能量。

摘要：利用简单易得的材料进行改造,为学生提供基本模型部件,学生通过部件的选择、构建、移动自主演示“兴奋在神经元之间传递的机制”,实现学生思维可视化、抽象过程直观化、教具使用灵活化。在互评修正中完善对抽象过程的认识,突破学习难点,提高学习效果。

摘要：基于忆阻器在电路中具有记忆的特性,借助于PSPICE软件进行忆阻器模型以及基于忆阻器的突触电路的建立与仿真。利用磁控溅射方法在Si衬底上制备NiO忆阻器实物。电学测试结果发现,该忆阻器的电阻随着电压的变化而变化,得到了典型的V-I滞回特性曲线。将NiO忆阻器实物连接到突触的硬件电路中,实物测试结果显示出与基于忆阻器的突触仿真电路同样的LTP效应和LTD效应,进一步证实该硬件电路中存在突触可塑性。

摘要：脉冲神经网络被誉为第三代神经网络,近年来受到许多学者的关注,其优势已经在模式识别、计算机视觉等诸多领域得到了发挥.脉冲神经网络的硬件化是实现其强大计算能力的重要途径,而突触的硬件实现又是其中的一个关键性环节.本文先从SRM模型中脉冲神经元突触的特性曲线入手,用适合FPGA实现的差分方程来逼近这一响应曲线,并对差分方程中的待定参数进行了优化,然后根据差分方程,在Simulink平台上设计出硬件电路,并给出了在方波脉冲激励下,电路输出的仿真结果,最后对今后的工作做出了展望.

摘要：麻省理工学院（MIT）电子与微系统技术实验室教授在《自然》材料子刊发表了一篇论文，称其设计出一种材料为硅锗的人工突触芯片，可以精确地控制电流的强度，已经可以支持识别手写字体的机器学习算法，准确率达到95％。奠定了未来神经形态芯片的发展基础。

摘要：美国麻省理工学院的研究人员设计了一种人造突触,能够精确地控制流过其中的电流强度,类似于离子在神经元之间流动的方式,并已利用硅锗制成了人造突触芯片.该芯片及其突触在模拟研究中可用于识别手写样本,准确率达95%.这标志着人类向便携式,低功耗神经形态芯片迈出了重要一步.

摘要：忆阻器可以在单一器件上实现存储和计算功能,成为打破冯·诺依曼瓶颈的核心电子元器件之一。它凭借独特的易失性/非易失性电阻特性,可以很好地模拟大脑活动中的突触/神经元的功能。此外,基于金属氧化物的忆阻器与传统的互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容,受到了广泛关注。近年来,研究提出了多种基于单介质层结构的金属氧化物忆阻器,但仍然存在高低阻态不稳定、开关电压波动大和循环耐久性差等问题。在此基础上,研究人员通过在金属氧化物忆阻器中引入双介质层成功优化了忆阻器的性能。本文首先详细介绍了氧化物双介质层忆阻器的优势,阐述了氧化物双介质层忆阻器的阻变机理和设计思路,并进一步介绍了氧化物双介质层忆阻器在神经形态计算中的应用。本文将为设计更高性能的氧化物双介质层忆阻器起到一定的启示作用。

摘要：目的神经发育的过程中,轴突的延伸与导向对突触的形成起着很重要的作用,有报道微图案技术促进神经元的突起之间的连接,但机制不明。因此,不同微图案上神经细胞生长的研究对神经发育和损伤后的突触功能重建起着很重要的作用。方法采用原代细胞培养技术,进行新生SD大鼠乳鼠的大脑皮层神经元的体外培养,分别种植于设计好的不同的微图案的载玻片上。微图案设计为哑铃型,两端正方形,根据神经元胞体的直径大小,设计边长30μm和40μm。突起宽5μm和10μm。采用免疫荧光染色技术,通过激光共聚焦显微镜检测细胞之间的突起长度,连接角度和连接情况等,为进一步深入探索突起的导向延伸奠定基础。结果制备印章后,选用FN和Laminin铺板,对神经细胞的生长没有显著性差异。另外,采用40μm的哑铃型头,显著性促进对皮层神经元突起连接与生长。突起宽是5μm时细胞突起延伸明显,10μm较大,会造成多个细胞铺展。因此,经过β-Tubulin III染神经元的胞体和突起,检测到微图案设计为40μm哑铃型时能显著增加突起之间的连接与导向,促进神经元的生长。结论微图案技术能够促进神经细胞的突起连接与导向生长,对损伤后神经再生提供了新的科学思路。

摘要：关于创造性思维在科学研究、艺术创作以及日常工作中的地位和作用,早已被人们充分肯定,但对其科学的含义,发生的过程和本质特征等方面的问题,在学术界则众说纷纭,遍查各家之言,“人们对创造性思维的探讨,一直处于哲学思辨状态,局限于表面现象的描述”。为促使大家对这一问题的更深入研究,本文拟运用现代系统论、信息论、心理学、脑科学等方面的知识,对创造性思维的生理、心理机制及有关的条件等,作些初步的粗浅探讨,以作引玉之砖。

摘要：本文旨在论述音乐教育者们遇到的一些关于音乐、人脑和孩子认知发展的常见问题。对这些问题不熟悉的世界各国音乐教育者们,可以把这篇文章作为一个起点去了解这方面的信息。虽然文章没有提供任何教学策略,但是它可以为教学实践指明方向以及强化音乐教育者、学生和家长三者关系的思考。