Memristör tabanlı Bayes sinir ağı

CEA-Leti, CEA-List ve CNRS'den araştırmacılar eksiksiz bir Memristör tabanlı Bayes sinir ağı kesin aleatorik ve epistemik belirsizlikle aritmi kayıt türlerinin sınıflandırılması için uygulama.

Bayes sinir ağları, tahmine dayalı belirsizlik değerlendirmesi sağladıkları için az miktarda gürültülü giriş verisine dayanan duyusal işleme uygulamaları için yararlı olsa da, olasılıksal doğası, olasılık dağılımlarını saklayan rastgele sayı üreteçlerinin kullanımından kaynaklanan artan enerji ve hesaplama gereksinimleri anlamına gelir.

CEA-Leti baş bilim adamı Elisa Vianello bir açıklamada şöyle dedi: "Rastgele sayı üreteçleri kullanmak yerine bu olasılık dağılımlarını depolamak için memristörlerin içsel değişkenliğinden yararlandık." Çıkarım gerçekleştirme yaklaşımı, büyük miktarda paralel çarpma ve biriktirme (MAC) işlemlerini gerektirir. "Bu işlemler, CMOS tabanlı ASIC'ler ve sahada programlanabilir kapı dizileri üzerinde gerçekleştirildiğinde, verilerin işlemci ile bellek arasında gidip gelmesi nedeniyle çok fazla güç tüketiyor. Çözümümüzde, güç tüketimini önemli ölçüde azaltmak için Ohm yasası aracılığıyla giriş voltajı ile olasılıklı sinaptik ağırlık arasındaki çarpımı ve Kirchhoff'un mevcut yasası aracılığıyla birikimi doğal olarak uygulayan memristörlerin çapraz çubuklarını kullanıyoruz."

Yaklaşım, ağın eğitim verilerinin dışında bulunabilecek durumları tanımlamasına olanak tanıyan belirsizlik ölçümüne olanak tanır. [1]

Hibrit faz değiştirme memristörleri

Rochester Üniversitesi'nden bilim adamları geliştirdi hibrit dirençli anahtarlar memristörleri ve faz değiştiren malzemeleri birleştiren.

Rochester'da elektrik, bilgisayar mühendisliği ve fizik alanlarında yardımcı doçent olan Stephen M. Wu, "Memristör ve faz değiştirme cihazı fikrini, her iki cihazın sınırlamalarının ötesine geçebilecek şekilde birleştirdik" dedi. bir sürümde. "Bir kristal tipini başka bir kristal faz tipine yönlendiren iki terminalli bir memristör cihazı yapıyoruz. Bu iki kristal fazın farklı dirençleri var ve bunları daha sonra hafızaya kaydedebilirsiniz."

2D malzemeleri gererek, iki farklı kristal faz arasında bir noktada olabilirler ve nispeten az bir güçle her iki yönde de itilebilirler.

Wu, "Bunu esasen malzemeyi bir yönde uzatıp diğer yönde sıkıştırarak tasarladık" diye devam etti. "Bunu yaparak performansı büyük ölçüde artırırsınız. Bunun, ev bilgisayarlarında son derece hızlı ve son derece verimli bir bellek biçimi olarak ortaya çıkabileceği bir yol görüyorum. Bunun genel olarak bilgisayar üzerinde büyük etkileri olabilir.” [2]

Gümüş bazlı hatırlama cihazı

Sahmyook Üniversitesi ve Yonsei Üniversitesi'nden araştırmacılar, bir gümüş dağıtıcı kalkojenit ince film hafızalı cihazlarda direnç anahtarlaması için.

“Kalkojenit ince bir filmdeki yaygın Ag tabanlı hatırlama cihazımız, düşük güç tüketimi gösteriyor ve insan beyninin paralel işlemesini taklit ediyor. Bu, onu çapraz çubuk dizilerinde uygulamaya uygun hale getiriyor ve MNIST (Modifiye Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü) el yazısı rakam tanıma veritabanında ~% 92 tanınma oranına ulaştı" dedi Sahmyook Üniversitesi'nden profesör Min Kyu Yang, bir açıklamada .

Cihaz, üretim veya çalıştırma öncesinde kimyasal değişimi tetiklemek için elektrik akımına ihtiyaç duymaz ve 85°C'lik bir ortamda 2 saat boyunca hem durum korumasını hem de güvenilir dayanıklılığını kanıtlamıştır. [3]

Referanslar

[1] Bonnet, D., Hirtzlin, T., Majumdar, A. ve diğerleri. Memristor tabanlı Bayesian sinir ağları ile belirsizlik miktarını en üst düzeye taşıyor. Nat Commun 14, 7530 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43317-9

[2] Hou, W., Azizimanesh, A., Dey, A. ve diğerleri. Dikey molibden ditellürid faz değişim memristörlerinin gerinim mühendisliği. Nat Elektron (2023). https://doi.org/10.1038/s41928-023-01071-2

[3] Su Yeon Lee, Jin Joo Ryu, Hyun Kyu Seo, Hyunchul Sohn, Gun Hwan Kim, Min Kyu Yang, Kolayca etkinleştirilen elektronik memristör için Ag-dağıtıcı kalkojenit ortamı, Uygulamalı Yüzey Bilimi, Cilt 644, 2024, 158747, ISSN 0169 -4332, https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.158747