[發明專利]用于人工神經網絡的突觸器件和人工神經網絡

有效

• 申請號: 201410673774.0
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104376362B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 康晉鋒;畢穎杰;龍云;高濱;陳冰;劉曉彥
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G06N3/06
• 分類號: G06N3/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 呂雁葭

1.一種用于人工神經網絡的突觸器件，所述人工神經網絡包括多個神經元，所述多個神經元之間通過突觸器件陣列相互連接，所述突觸器件陣列包括多個突觸器件，所述突觸器件包括：

兩個、三個或更多個并聯連接的突觸單元，其中，每個突觸單元包括串聯連接的阻變器件和整流器件。

2.根據權利要求1所述的突觸器件，其中：

所述整流器件是二極管；并且/或者

所述阻變器件是基于金屬氧化物的阻變器件TMO-RRAM。

3.根據權利要求2所述的突觸器件，其中，當整流器件是二極管時：

所述二極管的參數是基于所述突觸器件的重置電壓V確定的；或者

所述突觸器件的重置電壓V是根據所述二極管的參數確定的，

其中：

所述二極管的參數包括二極管的反向飽和電流I_S、閥值電壓V_T和理想因子η；并且

在人工神經網絡的訓練期間，通過在所述突觸器件上施加所述重置電壓來使得所述突觸器件對特定類型的輸入敏感。

4.根據權利要求3所述的突觸器件，其中所述突觸器件的重置電壓是根據該突觸器件中的二極管的平均參數值確定的。

5.根據權利要求3或4所述的突觸器件，其中滿足以下關系式：

I=ηVTRW(IsRηVTexpV+ISRηVT)-Is]]>

其中，y＝W(x)是乘積對數函數，即方程x＝ye^y的解，I是流過所述二極管和與所述二極管串聯的阻變器件的電流，R是與所述二極管串聯的阻變器件的電阻值。

6.根據權利要求5所述的突觸器件，其中所述突觸器件的重置電壓V、所述二極管的反向飽和電流I_S、閾值電壓V_T和理想因子η被確定為使得電流I與電阻值R的對數logR成近似線性關系。

7.根據權利要求6所述的突觸器件，其中當電流I與電阻值R的對數logR成近似線性關系時，電流I與電阻值R的對數logR的線性擬合的相關系數盡可能接近1。

8.一種人工神經網絡，包括多個神經元，所述多個神經元之間通過突觸器件陣列相互連接，所述突觸器件陣列包括多個根據權利要求1-4中任一項所述的突觸器件。