自组织忆阻连接体的平均场理论

生物神经元网络以非线性相互作用和复杂连接性为特征。鉴于构建神经形态计算机的动力日益增长，理解具有类似生物神经网络结构与功能的物理器件是迈向该目标的重要一步。纳米器件自组织电路处于神经形态计算研究的前沿，因为其行为模拟了生物神经元电路的突触可塑性特征。然而，缺乏描述其行为的有效理论。本研究首次为纳米线连接体电路的电压诱导多态性提供了有效的平均场理论，表明这些电路的行为可由低维动力学方程解释。该方程可由单个忆阻结的微观动力学以解析形式导出。我们在纳米线网络的实验上检验了我们的有效模型，并表明它拟合了这些模拟突触的电路的增强与抑制。我们通过建立自组织忆阻连接体中电导转变的通用平均场理论，表明我们的理论适用于纳米线网络之外的情况。