我校物理學(xué)院徐海陽教授課題組在憶阻器神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)領(lǐng)域取得系列科研進(jìn)展。近年來，神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)在人機(jī)界面、假肢、人形機(jī)器人等領(lǐng)域引起了科研人員極大的興趣。然而，傳統(tǒng)電路系統(tǒng)往往需要多個器件及復(fù)雜的電路設(shè)計，降低了信息處理的效率，于是開發(fā)單一器件模擬感覺適應(yīng)功能，拓寬動態(tài)響應(yīng)范圍，提高信息處理效率對發(fā)展神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)的意義越來越重要。針對這些問題，徐海陽教授團(tuán)隊提出了互補型憶阻器構(gòu)筑自適應(yīng)神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)，發(fā)展了錫摻氧化鎵基神經(jīng)形態(tài)視覺系統(tǒng)，研究成果陸續(xù)發(fā)表于Advanced Materials和Advanced Functional Materials等頂級期刊上。
利用互補型憶阻器模擬感覺適應(yīng)新方法，通過結(jié)合傳感器分別實現(xiàn)了對光信號、壓力信號、溫度信號的適應(yīng)功能，實現(xiàn)了自適應(yīng)視覺感知單元在不同背景光條件下自適應(yīng)行為對圖像的對比度增強(qiáng)效果；并通過多模態(tài)信號整合，提高圖像識別精度，為開發(fā)自適應(yīng)神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)，提高感知信息處理效率提供了一種有效方案。該成果以“Adaptive Processing Enabled by Sodium Alginate Based Complementary Memristor for Neuromorphic Sensory System” 為題，發(fā)表在國際期刊Advanced Materials 《先進(jìn)材料》上。物理學(xué)院博士研究生史佳娟為該論文的第一作者，林亞副教授、王中強(qiáng)教授和徐海陽教授為通訊作者。
圖1. 互補型憶阻器實現(xiàn)自適應(yīng)神經(jīng)形態(tài)感知處理功能
徐海陽教授和馬劍鋼教授提出了一種以錫箔為摻雜源的溶膠凝膠方法，通過優(yōu)化錫摻雜濃度和退火溫度調(diào)控了光響應(yīng)行為，提出了缺陷捕獲空穴的增益機(jī)制，實現(xiàn)了生物突觸行為模擬；在弱光下，錫摻氧化鎵神經(jīng)形態(tài)視覺系統(tǒng)具備高精度模式識別功能。相關(guān)成果以“Tin Doping Induced High-Performance Ga2O3 Photosensor Towards Neuromorphic Visual System”為題，發(fā)表在國際期刊Advanced Functional Materials 《先進(jìn)功能材料》上，李鵬副教授和單旋宇博士后為第一作者，林亞副教授、馬劍鋼教授和徐海陽教授為通訊作者。
圖2. 錫摻氧化鎵光探測器基神經(jīng)形態(tài)視覺系統(tǒng)及其圖像感知、記憶和處理功能
相關(guān)論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202314156
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202303584
