首页 鸿研 需求 视频 产品 专栏 招聘 活动 社区 APP下载 登录/注册
明/暗光自适应功能的感算一体延时储池计算技术
材料人客服小谭     2023-06-28 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
边缘智能的高能效、自适应的仿生视觉系统
关键性能:
提高了系统的泛化能力和不同环境下的稳定性,并保留了储池计算硬件友好、网络轻量化、训练成本低等特点
产品介绍:

据中科院官网报道,中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室刘明院士团队研究员尚大山联合北京师范大学博士何聪丽、香港大学博士王中锐、中国科学院物理研究所研究员张广宇团队,利用二维单层MoS2场效应管(FET)光电非线性响应机制和动力学特性,结合生物视觉系统中水平细胞反馈机制,开发了具有明/暗光自适应功能的感算一体延时储池计算技术。 生物视网膜中存在亮度响应阈值不同的两类光感知器细胞即视锥细胞和视杆细胞,分别适用于明亮和昏暗环境下的视觉行为。这两类光感知细胞通过水平细胞的反馈机制进行动态调制,使视觉系统的光敏程度可随着环境光强的增加(减小)而增强(减弱),从而实现明暗视觉适应功能。受生物视网膜启发,该团队采用单层MoS2为沟道材料、HfO2薄膜为栅电介质、Si/SiO2为衬底的背栅结构光电FET器件,通过数学建模定量描述了器件受光强调制的转移特性和受栅压调制的光电流衰退过程,并基于器件测试数据构建了光电延时储池计算模型,实现了对动态视觉信息的识别。该工作在光电延时储池网络基础上,从仿生角度出发,借鉴视网膜水平细胞调制机制,研发了轻量化水平调制神经网络模块,并利用栅压调控机制模拟光感知细胞光敏特性的切换过程,实现了储池计算的自适应调制过程,在混合光强MNIST数据集上的识别率得到显著提升。与固定结构的延时储池计算相比,自适应延时储池计算利用了器件的光电动力学可调特性,提高了系统的泛化能力和不同环境下的稳定性,并保留了储池计算硬件友好、网络轻量化、训练成本低等特点。该成果为开发可用于边缘智能的高能效、自适应的仿生视觉系统提供了参考。 相关研究成果发表在Advanced Optical Materials。


产品来源:
DOI:10.1038/s42256-023-00609-5
评分:暂无评分

暂无评论
材料人客服小谭发布的产品
方法 相关的产品