一种实现步态预测的ST-GRU忆阻神经网络电路及训练方法

    公开(公告)号:CN114330681B

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202111443379.X

    申请日:2021-11-30

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种实现步态预测的ST‑GRU忆阻神经网络电路及训练方法,该电路包括在用于处理时间序列的GRU单元电路对时间序列中一个时刻的时间特征脉冲电压信号进行处理后,获取用于处理时间序列的GRU单元电路的输出结果作为空间特征脉冲电压信号,并将该空间特征脉冲电压信号输入到用于处理空间序列的GRU单元电路用于对该时刻对应的空间序列的特征脉冲电压信号进行处理;用于处理空间序列的GRU单元电路的输出结果输入到全连接层电路。本发明解决了现有GRU硬件电路无法在多层动态时序预测对目标进行训练的问题,实现了多个维度的序列预测并将其用于时序的步长预测问题,具有较高的准确率和较好的计算效率,无需耗费大量的软件算力资源。

    一种改善互补型忆阻器存储窗口的方法

    公开(公告)号:CN118900622A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202410974879.3

    申请日:2024-07-19

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开一种改善互补型忆阻器存储窗口的方法,属于半导体与集成电路技术领域;互补型忆阻器包括两层过渡金属氧化物介质层,位于上端的过渡金属氧化物介质层的氧空位缺陷少于下端过渡金属氧化物介质层的氧空位缺陷。这两层氧化物介质层的下端设置有下电极,上端设置有上电极。改善互补型忆阻器存储窗口的方法包括:下端过渡金属氧化物层的顶端嵌入金属纳米岛、缩小下端过渡金属氧化物层的厚度以及缩小上电极热导率中的一种或多种。

    一种存储单元、三态内容寻址存储器和电子设备

    公开(公告)号:CN117174141A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311039655.5

    申请日:2023-08-17

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种存储单元、三态内容寻址存储器和电子设备,属于存储器领域,包括:阻变存储器、选通晶体管和放大晶体管;其中,阻变存储器的一端与位线相连,阻变存储器的另一端与选通晶体管的漏极相连;选通晶体管的源极与源线相连,选通晶体管的栅极与字线相连;放大晶体管的源极接地,放大晶体管的栅极与选通晶体管的漏极相连,放大晶体管的漏极与匹配线相连;与现有技术相比,本申请的存储单元、三态内容寻址存储器和电子设备,采用一个非易失器件,构成TCAM的存储单元,很好的避免了外围电路以及存储单元的面积和能量消耗大的问题,实现了TCAM的功能,具有较好的性能。

    一种基于忆阻器的验证码数字任务识别方法、系统及设备

    公开(公告)号:CN117011863A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202310700907.8

    申请日:2023-06-14

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于忆阻器的验证码数字任务识别方法、系统及设备,涉及忆阻器技术领域,包括以下步骤:接收验证码图片训练数据,将验证码图片训练数据与第一忆阻器阵列相映射得到读电压,将读电压与耦合系数进行矩阵乘加,得到输出电流值;将输出电流值转换为电压脉冲,将电压脉冲输入至存储输入数据的第二忆阻器阵列内进行乘加计算,得到第三忆阻器阵列;将读电压输入第三忆阻器阵列的每列器件内,得到每列器件对应的电流值,将电流值输入电路得到电压值;将电压值转换为编程脉冲更新耦合系数的第一忆阻器阵列;至耦合系数更新完成,得到最终忆阻器阵列,将读电压与最终忆阻器阵列的耦合系数进行矩阵乘加,得到输出结果,将输出结果输入计算机进行训练。

    一种基于忆阻器的径向基神经元实现方法及设备

    公开(公告)号:CN116681115A

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202310665788.7

    申请日:2023-06-07

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于忆阻器的径向基神经元实现方法及设备,涉及忆阻器技术领域,方法包括以下步骤:接收神经元电路的输入电压;将输入电压输送至预先建立的绝对值模块电路内,得到幅值为非负的电压信号;将幅值为负的电压信号输入预先建立的反向放大器模块内,得到反向电压;将反向电压和偏置模块提供的偏置电压通过求和模块输入至径向基神经元模块电路,得到不同频率的输出信号;通过不同频率的输出信号的叠加,得到高斯函数,以实现径向基神经元;本发明可以有效地以聚类的形式清理输入数据,防止黑箱攻击。

    一种可片上学习的物理RC网络的实现装置及方法

    公开(公告)号:CN116523014A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310438361.3

    申请日:2023-04-23

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种可片上学习的物理RC网络的实现装置及方法,属于忆阻器类脑计算系统领域。本发明是基于下一代RC网络,对其进行硬件实现,解决了传统RC网络运算并行度不高。本发明的全硬件RC网络,不是简单权重映射后,再进行数据分类,还可以进行原位训练,这样可以提高网络因为器件的非线性导致的噪声的容忍程度,并且可以针对外界环境的变化,自适应的做出改变。

    一种用于模拟联想记忆的强化学习仿生电路架构

    公开(公告)号:CN113658493A

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202110962416.1

    申请日:2021-08-20

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开一种用于模拟联想记忆的强化学习仿生电路架构,所述电路架构包括MUX,所述MUX上连接有突触模块、控制模块和输出模块,突触模块包括用于模拟输入神经元的方波电压信号,方波电压信号为2n个,其中,n为大于1的整数,控制模块包括控制信号,控制信号为可以为n个,n和控制信号可强化形成2n种不同类型的强化控制信号代表学习方法强化的人群刺激进入2n个突触模块。本发明强化学习仿生电路架构是基于巴甫洛夫联想记忆以及非联想记忆的,它更真实地模拟了人类记忆的特点,这与我们人类的记忆是一致的;通过输入模拟输入神经元的方波电压信号,通过设置控制信号模拟学习方法强化的人群,能够更加全面的模拟人的学习过程。

    一种原位真空制备系统及忆阻器的制备方法

    公开(公告)号:CN119546173A

    公开(公告)日:2025-02-28

    申请号:CN202411490292.1

    申请日:2024-10-24

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开一种原位真空制备系统及忆阻器的制备方法,属于电子器件制造技术领域;一种原位真空制备系统包括手套箱,手套箱的一侧连接有真空集联管道,真空集联管道中分别能进行:绝缘材料热蒸发、金属材料热蒸发、反应离子刻蚀、离子束刻蚀、电子束蒸发以及磁控溅射;所述绝缘材料蒸发和电子束蒸发均采用:电子束蒸发设备;所述金属材料热蒸发和磁控溅射均采用:磁控溅射设备;反应离子刻蚀采用:反应离子刻蚀设备;离子束刻蚀采用:离子束刻蚀设备忆阻器制备过程中的材料沉积和电极制作均在原位真空制备系统中进行,避免了材料污染和界面缺陷,显著提高忆阻器的性能,并简化了制备工艺。

    一种实现原-异位训练的GRU神经网络电路

    公开(公告)号:CN113642723B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202110863399.6

    申请日:2021-07-29

    Applicant: 安徽大学

    Abstract: 本发明公开了一种实现原‑异位训练的GRU神经网络电路,所述电路包括3个M+N+1行M列个忆阻器构成的阵列,以及多个模拟乘法器和加法器,其中每个忆阻器阵列的下方均连接有由电阻和运放构成的反向比例电路,每个阵列都形成下方的运算结构;对于左边的忆阻器阵列,每列输出电压经过反向比例电路后输出电压与前一时刻的输出电压经过模拟乘法器后得到结果,该结果再输入至右边忆阻器阵列的横向输入端;前一时刻电压与中间忆阻器阵列每列输出电压经过模拟乘法器运算后,结果输出至加法器;最终加法器输出的电压,用于下一时刻的输入。该电路能够解决GRU神经网络电路异位训练映射误差大,原位训练结构复杂且抗噪能力弱的问题。

    一种具备低电压工作能力的差分环形振荡器

    公开(公告)号:CN117176144A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311048508.4

    申请日:2023-08-21

    Applicant: 安徽大学

    Inventor: 曾叶娟 代月花

    Abstract: 本发明公开了集成电路技术领域的一种具备低电压工作能力的差分环形振荡器,构建振荡器的延迟单元包括输入对管M3,电流源管M4,交叉耦合对管M1,以及负载管M2。本发明公开的低压差分延迟单元使用NMOS输入管配合PMOS电流源的单边结构,在两层堆叠的情况下保留了输出能力;利用交叉耦合对管将相同结构的左、右支路耦合以构建差分输出能力;添加二极管连接的M2管作为负载,保障了电流源管的工作区间,将延迟单元级联后所构建的环形振荡器不仅具有低电压工作能力,还具备线性的电压调谐增益,且振荡器级数可低至两级。

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