基于記憶元件的細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、自2008年惠普實驗室制造出2Ti O薄膜型實物憶阻器件之后，憶阻、憶容和憶感開始廣泛走進人們的視線，基于記憶元件的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究進展迅速。細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是以大規(guī)模集成電路為背景建立起來的一種非線性信號處理系統(tǒng)，將記憶元件與細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合有望取得更優(yōu)秀的電路性能。
　　本文以憶阻器和憶容器為基礎(chǔ)，提出了幾種針對細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進方案，并對相應(yīng)的改進做了數(shù)學(xué)分析和應(yīng)用仿真。首先，針對細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的突觸電路進行改進，設(shè)計了一個可

2、以將交流信號源跟憶阻權(quán)值隔離，同時可以減少鄰域細胞間連線數(shù)量的突觸電流源方案。其次，分別用憶容器和憶阻器對細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的細胞單元電路進行改進。設(shè)計了一個基于憶容器的細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)細胞單元，分析了該單元所構(gòu)成系統(tǒng)的時間穩(wěn)定性，仿真驗證了由該單元構(gòu)成的細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像處理功能。設(shè)計了一個基于憶阻器的三層細胞單元，經(jīng)過對其相軌圖、分叉圖和李雅普諾夫指數(shù)譜的分析可知該細胞所構(gòu)成的系統(tǒng)在一定參數(shù)范圍內(nèi)是混沌的，選擇合適的參數(shù)生成雙螺旋混沌信號，以