神经样式计较潜力宏伟，但硬件开销仍居高不下。奈何破局？测验室最新筹议调解忆阻器脉冲发作器与电化学晶体管状况调控单位，高效告终可重构仿生神经元，发生足够脉冲发放行径，鞭策人为智能与脑科学的进一步交叉调解！

　　2025年2月5日，浙江大学脑机灵能寰宇要点测验室、计较机学院、良渚测验室的潘纲、林芃课题组团结西湖大学孔玮筹议员等，正在《Science Advances》期刊上正在线揭橥题为“Bio-plausible reconfigurable spiking neuron for neuromorphic computing”的论文。本筹议应用MOTT忆阻器高效脉冲发作才力及ECRAM切确状况调控才力，开采了一种新型仿生神经元，该神经元步武生物神经元的任务方法，拥有高效、天真的信号治理才力，而且利用的硬件资源更少、本钱更低。这一收获处分了古板仿生神经元打算中硬件纷乱且高贵的题目，为面向更智能的神经样式计较体系告终供应了簇新的视角，为人为智能与脑科学的调解与互促开展供应了新的倾向。

　　神经拟态计较旨正在模仿大脑中的神经元和突触的动力学行径，以提拔人为智能体系的计较恶果与认知才力，是当下筹议热门。人为神经元举动神经样式计较体系的基础单位，鉴戒生物神经元的多样化放电形式，对提拔类脑体系的音讯治理才力有着紧急意旨。现有基于古板CMOS时间的仿生神经元模子，如Hodgkin-Huxley (H-H)模子，其拥有的多种脉冲形式可用于区别音讯治理场景，如生物节律性轮回举止与感触音讯编码等。但因为CMOS器件缺乏本征的神经动力学，修建这类神经元的电道组织纷乱，难以直接正在硬件体系中告终和利用。另一方面，简化的神经元模子，如Leaky-integrate-fire (LIF)模子，虽被通俗利用于神经样式计较体系的打算中，却因脉冲发放形式简单，无法全体模仿足够的生物脉冲发放行径，限度了神经样式计较体系的认知表示。

　　本筹议受经典速-慢神经元电道判辨举措饱动，打算了一种基于MOTT忆阻器和ECRAM的异构集成神经元电道(图1)，应用MOTT忆阻器高效脉冲发作才力及ECRAM切确状况调控才力，告终了仿生度高、功用足够可调、电道开销低等上风的新型类脑神经元电道。与以往只通过改良输入刺激或交换电道元件，来改良神经元脉冲发放形式的筹议任务比拟，该任务初度告终只采用编写器件状况这一单纯有用的调控机谋，即可抵达多样化的神经元发放形式调造的成绩（图2），加倍高出了类脑器件正在神经样式计较体系中的低硬件开销、高密度集成等上风，为更高效的人为智能体系修建供应了新的硬件维持。

　　生物相通度更高的神经元发放形式正在神经搜集音讯治理中起着至闭紧急的功用，比方，簇发放神经元模子正在脉冲神经搜会合可能告终加倍切确的脉冲发放年华独揽，用较幼的年华步告终更好的分类无误率，抵达无误率与任务恶果的同步优化。将来将展开加倍深化的筹议任务，借帮新型器件异构集成时间告终更高效及智能的神经样式计较芯片及体系，并利用到脑机接口、脑饱动计较等新型周围，帮力人为智能与脑科学的调解与互促开展。

　　浙江大学计较机科学与时间学院博士生肖宇、张碧华，音讯与电子工程学院本科生刘毅泽为本文的第一作家。个中，刘毅泽通过浙江大学“领航人才造就安顿”出席本项目，该安顿是从寰宇要点测验室中拣选非凡导师，与通盘开展的本科生举办双向遴选，联合展开科研项目或其他事势的科研陶冶安顿，为本科生到场高程度科研项目供应了优质的平台。浙江大学脑机灵能寰宇要点测验室、计较机学院、良渚测验室的潘纲教导、林芃筹议员与西湖大学孔玮筹议员为本文的联合通信作家。别的，浙江大学陈鹏博士后、何恩慧筹议员、霍文驹博士生、马德副教导、郑乾筹议员、唐华锦教导，复旦大学张续猛副筹议员、蒋昊筹议员等也为本筹议做出了紧急功勋。本筹议取得了要点研发安顿巨大项目“感存算一体的神经元计较机体系”、国度非凡青年科学基金、浙江省天然科学基金巨大项目及浙江大学紫金安顿资帮。