[發(fā)明專利]基于憶阻器實(shí)現(xiàn)脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)機(jī)制的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010768028.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN111882064A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王蕾;曲連華;李石明;康子揚(yáng);田爍;陳小帆;丁東;馮權(quán)友;趙振宇;徐煒遐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06N3/08
• 分類號(hào): G06N3/08;G06N3/06
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種基于憶阻器實(shí)現(xiàn)脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)機(jī)制的方法，其特征在于，所述脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中學(xué)習(xí)層的激活型神經(jīng)元從輸入層接收脈沖并在STDP的規(guī)則下進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，還包括通過(guò)基于憶阻器實(shí)現(xiàn)的突觸與一個(gè)或多個(gè)激活型神經(jīng)元相連的抑制型神經(jīng)元執(zhí)行橫向抑制的步驟：若抑制型神經(jīng)元被來(lái)自突觸的電流激活，則抑制型神經(jīng)元通過(guò)突觸向所連接的激活型神經(jīng)元發(fā)送抑制型脈沖以實(shí)現(xiàn)橫向抑制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于憶阻器實(shí)現(xiàn)脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)機(jī)制的方法，其特征在于，所述抑制型脈沖為由一個(gè)負(fù)偏置脈沖和正偏置脈沖組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于憶阻器實(shí)現(xiàn)脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)機(jī)制的方法，其特征在于，所述抑制型神經(jīng)元通過(guò)突觸向所連接的激活型神經(jīng)元發(fā)送抑制型脈沖時(shí)還包括修改基于憶阻器實(shí)現(xiàn)的突觸的權(quán)值的步驟：若在抑制型神經(jīng)元被激活前突觸所連的激活型神經(jīng)元沒有輸入脈沖，則僅由抑制型脈沖的正偏置脈沖達(dá)到閾值，并將突觸中憶阻器的電導(dǎo)值編程為更小的值；若在抑制型神經(jīng)元被激活前突觸所連的激活型神經(jīng)元有輸入脈沖，則激活型神經(jīng)元有輸入脈沖和抑制型脈沖一起施加在憶阻器上，達(dá)到憶阻器的編程的正向閾值使得憶阻器的電導(dǎo)值被編程為更大的值。

4.一種基于憶阻器實(shí)現(xiàn)脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)機(jī)制的系統(tǒng)，其特征在于，包括帶有激活型神經(jīng)元的學(xué)習(xí)層和由一個(gè)抑制型神經(jīng)元組成的抑制層，學(xué)習(xí)層中的每一個(gè)激活型神經(jīng)元和抑制層中抑制型神經(jīng)元之間的連接有基于憶阻器實(shí)現(xiàn)的突觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于憶阻器實(shí)現(xiàn)脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)機(jī)制的系統(tǒng)，其特征在于，所述學(xué)習(xí)層為由激活型神經(jīng)元組成的全連接結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)層中的每一個(gè)激活型神經(jīng)元分別通過(guò)獨(dú)立的憶阻器與抑制層中抑制型神經(jīng)元相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于憶阻器實(shí)現(xiàn)脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)機(jī)制的系統(tǒng)，其特征在于，所述學(xué)習(xí)層為由激活型神經(jīng)元組成的卷積結(jié)構(gòu)，所述學(xué)習(xí)層包括至少一組激活型神經(jīng)元，且每一組激活型神經(jīng)元共同通過(guò)共用的憶阻器與抑制層中抑制型神經(jīng)元相連。