用于神经网络的超导纳米线脉冲单元
神经元与认知
2020-12-02 v1 超导电性
新兴技术
神经与进化计算
应用物理
摘要
随着传统冯·诺依曼计算的极限逐渐显现,大脑利用低功耗脉冲通信海量信息的能力日益成为替代架构的灵感来源。这些大规模神经网络成功的关键在于一种节能、可扩展且易于与传统控制电子器件接口的脉冲单元。在本工作中,我们提出了一种由超导纳米线制备的脉冲单元,其脉冲能量约为 ~10 aJ。我们证明该器件再现了生物神经元的基本特征,如不应期和发放阈值。通过使用实验测得的器件参数进行仿真,我们展示了基于纳米线的网络如何用于图像识别中的推理,并且纳米线开关的概率性可被用于建模生物过程以及依赖随机性的应用。
引用
@article{arxiv.2007.15101,
title = {A superconducting nanowire spiking element for neural networks},
author = {Emily Toomey and Ken Segall and Matteo Castellani and Marco Colangelo and Nancy Lynch and Karl K. Berggren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15101},
year = {2020}
}
备注
5 main figures; 7 supplemental figures