存储于忆阻型突触中的重写式记忆
神经元与认知
2021-09-28 v1 硬件体系结构
新兴技术
摘要
生物突触以重写式（palimpsest）方式在不同时间尺度上相互叠加地存储多重记忆。隐藏生化过程之间的相互作用在 varying lifetimes 期间调控突触效能，从而促进了重写式巩固。这种安排使得闲置记忆可被临时覆盖而不被遗忘，以利于短期使用的新记忆。尽管嵌入式人工智能可极大受益于此类功能，但硬件层面的实际演示仍然缺失。在此，我们展示了金属氧化物易失性忆阻器的本征特性如何模拟支持生物重写式巩固的隐藏过程。我们的忆阻型突触展现出扩展的双倍容量，可在多达数百个不相关短期记忆临时覆盖它的同时保护已巩固的长期记忆。这些突触还能实现对先前被遗忘记忆的熟悉度检测。关键在于，重写式操作是自动实现的，无需专门指令。我们进一步在图像视觉背景下展示了该技术的实际适配，这表明可利用新兴存储技术高效扩展人工智能硬件的容量，以实现更通用的学习记忆。
引用
@article{arxiv.2109.13198,
title = {Palimpsest Memories Stored in Memristive Synapses},
author = {Christos Giotis and Alexander Serb and Vasileios Manouras and Spyros Stathopoulos and Themis Prodromakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.13198},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 4 figures