據(jù)外媒Neowin報(bào)道，來自麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員展示了一種新穎的電子裝置的記憶電阻器(Memristor)設(shè)計(jì)，它可以模仿大腦的神經(jīng)架構(gòu)來處理信息。從本質(zhì)上講，麻省理工學(xué)院的“芯片上的大腦”比一張紙屑還小，但卻容納了數(shù)以萬計(jì)的硅基元件（稱為憶阻元件），這些元件可以模仿人腦中的信息傳輸突觸。這種“芯片上的大腦”是神經(jīng)形態(tài)設(shè)備大家族的一部分，它從大腦的神經(jīng)突觸中獲得靈感，以執(zhí)行復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。
現(xiàn)有的記憶電阻器設(shè)計(jì)在電壓刺激大量離子從一個(gè)電極流向另一個(gè)電極--一個(gè)大的傳導(dǎo)通道的情況下工作良好。但這些設(shè)計(jì)在較薄的傳導(dǎo)通道中缺乏可靠性。來自麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)在工作中解決了這一特殊領(lǐng)域的問題。為了開發(fā)這種新穎的設(shè)計(jì)，他們從冶金學(xué)中借用了一個(gè)關(guān)鍵概念，基本上是指合金與其組成金屬相比具有不同的物理特性。
受此啟發(fā)，研究人員將銀與銅結(jié)合在一起，制成膜電阻的正電極，并使用硅制成其負(fù)電極。這種巧妙的設(shè)計(jì)選擇使得離子能夠沿著薄的傳導(dǎo)通道進(jìn)行一致而可靠的傳輸。“他們將兩個(gè)電極夾在非晶硅介質(zhì)周圍。通過這種方式，他們圖案化了一個(gè)毫米見方的硅芯片，其中有數(shù)以萬計(jì)的憶阻元件。”
在神經(jīng)變形裝置準(zhǔn)備好后，研究人員用它來“記憶和重現(xiàn)”美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)盾牌的灰度圖像。為此，他們將圖像中的每個(gè)像素等同于芯片中對(duì)應(yīng)的憶阻元件，然后調(diào)制每個(gè)憶阻元件的電導(dǎo)，其強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)像素中的顏色相對(duì)。
在這項(xiàng)測(cè)試中，與其他材料制成的芯片相比，神經(jīng)形態(tài)芯片的表現(xiàn)更好。他們還對(duì)其進(jìn)行了圖像處理任務(wù)。然而，該器件再次能夠超越競(jìng)爭(zhēng)性的記憶電阻器設(shè)計(jì)，可靠而有效地銳化和模糊了麻省理工學(xué)院基利安庭院(Killian Court)的圖像。
該團(tuán)隊(duì)的研究成果已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上。
