神经形态光电纳米谐振器的延迟动力学：前景与应用
斑图形成与孤子
2018-01-30 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
随着近期使用人工智能 (AI) 的应用呈指数级增长，开发高效且超快的类脑 (神经形态) 系统对未来信息与通信技术至关重要。虽然使用神经网络计算机算法实现 AI 系统正迅速兴起，但科学家们在开发人工大脑的硬件元件，特别是神经形态微芯片方面才刚刚起步。在这篇综述文章中，我们介绍了基于由纳米级双势垒量子阱共振隧穿二极管构成的固态光电振荡器的神经形态光子电路的现状。我们在实验和理论上探讨了近期开发的具有延迟扰动的人工固态神经元微芯片的关键动力学特性，并描述了它们在神经活动和再生记忆研究中的作用。本综述涵盖了我们对单个和自突触 (延迟) 人工神经元的可激发与延迟动力学特性的最新研究工作，包括全或无响应、基于脉冲的数据编码、存储、信号再生和信号愈合。此外，这些神经形态微芯片的神经响应展现了光的扩展时空局域结构 (LSs) 的所有特征，我们在此对其进行了详细综述。利用 LSs 的耗散特性，我们展示了在高速和短瞬态下光数据重构以及时钟与定时方面的潜在应用。本文综述的结果是未来高速类脑光学存储和神经形态计算中高性能光电器件发展的关键推动力。
引用
@article{arxiv.1709.05503,
title = {Delay dynamics of neuromorphic optoelectronic nanoscale resonators: Perspectives and applications},
author = {B. Romeira and J. M. L. Figueiredo and J. Javaloyes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.05503},
year = {2018}
}
备注
26 pages, 18 figures, Accepted in Chaos special issue on Time-delay Dynamics