我校物理學(xué)院徐海陽(yáng)教授課題組在憶阻器神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)領(lǐng)域取得系列科研進(jìn)展。近年來(lái)，神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)在人機(jī)界面、假肢、人形機(jī)器人等領(lǐng)域引起了科研人員極大的興趣。然而，傳統(tǒng)電路系統(tǒng)往往需要多個(gè)器件及復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)，降低了信息處理的效率，于是開(kāi)發(fā)單一器件模擬感覺(jué)適應(yīng)功能，拓寬動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍，提高信息處理效率對(duì)發(fā)展神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)的意義越來(lái)越重要。針對(duì)這些問(wèn)題，徐海陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)提出了互補(bǔ)型憶阻器構(gòu)筑自適應(yīng)神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)，發(fā)展了錫摻氧化鎵基神經(jīng)形態(tài)視覺(jué)系統(tǒng)，研究成果陸續(xù)發(fā)表于A(yíng)dvanced Materials和Advanced Functional Materials等頂級(jí)期刊上。
利用互補(bǔ)型憶阻器模擬感覺(jué)適應(yīng)新方法，通過(guò)結(jié)合傳感器分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)光信號(hào)、壓力信號(hào)、溫度信號(hào)的適應(yīng)功能，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)視覺(jué)感知單元在不同背景光條件下自適應(yīng)行為對(duì)圖像的對(duì)比度增強(qiáng)效果；并通過(guò)多模態(tài)信號(hào)整合，提高圖像識(shí)別精度，為開(kāi)發(fā)自適應(yīng)神經(jīng)形態(tài)感知系統(tǒng)，提高感知信息處理效率提供了一種有效方案。該成果以“Adaptive Processing Enabled by Sodium Alginate Based Complementary Memristor for Neuromorphic Sensory System” 為題，發(fā)表在國(guó)際期刊Advanced Materials 《先進(jìn)材料》上。物理學(xué)院博士研究生史佳娟為該論文的第一作者，林亞副教授、王中強(qiáng)教授和徐海陽(yáng)教授為通訊作者。
圖1. 互補(bǔ)型憶阻器實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)神經(jīng)形態(tài)感知處理功能
徐海陽(yáng)教授和馬劍鋼教授提出了一種以錫箔為摻雜源的溶膠凝膠方法，通過(guò)優(yōu)化錫摻雜濃度和退火溫度調(diào)控了光響應(yīng)行為，提出了缺陷捕獲空穴的增益機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了生物突觸行為模擬；在弱光下，錫摻氧化鎵神經(jīng)形態(tài)視覺(jué)系統(tǒng)具備高精度模式識(shí)別功能。相關(guān)成果以“Tin Doping Induced High-Performance Ga2O3 Photosensor Towards Neuromorphic Visual System”為題，發(fā)表在國(guó)際期刊Advanced Functional Materials 《先進(jìn)功能材料》上，李鵬副教授和單旋宇博士后為第一作者，林亞副教授、馬劍鋼教授和徐海陽(yáng)教授為通訊作者。
圖2. 錫摻氧化鎵光探測(cè)器基神經(jīng)形態(tài)視覺(jué)系統(tǒng)及其圖像感知、記憶和處理功能
相關(guān)論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202314156
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202303584
