三值 memristive 逻辑:基于域代数实现的推理硬件
硬件体系结构
2026-04-29 v2 人工智能
新兴技术
计算机科学中的逻辑
摘要
memristive 交叉阵列存储需要聚合和解码的数值权重;单个节点本身意义不大。本文提出一种根本不同的方法:每个节点存储一个完整的、域范围内的逻辑断言(有效/否定/未定义)。三值电阻状态直接编码这些值。我们建立了从域代数到交叉阵列拓扑结构的结构保持映射:域变为孤立阵列,专化变为有向连线,关系类型控制继承门,跨域链接变为显式寄存器。物理布局因此嵌入代数结构;改变连线即改变推理语义。我们详细描述了一款面向气候疾病分类的 ICD-11 呼吸系统芯片(包含 1,247 个实体,约 136k 个 1T1R 节点),实现了域范围控制、三值逻辑、传递级联、类型继承以及跨轴查询。行为仿真(sigma_log=0.15,SNR=20dB)显示在每项任务中执行 100,000 次试验时均可实现误码率为零,且具备宽广容差余量。在此之前,现有工作将表示与计算统一于软件;本工作将其统一于硬件:读取单个节点即回答一个问题,无需符号解释。
引用
@article{arxiv.2604.20891,
title = {Ternary Memristive Logic: Hardware for Reasoning Realized via Domain Algebra},
author = {Chao Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.20891},
year = {2026}
}
备注
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