[发明专利]电子神经网络及其参数设置方法

说明书

一种电子神经网络和电子神经网络的参数设置方法。该电子神经网络包括：突触阵列、树突阵列和海马电路；树突阵列分别与突触阵列和海马电路连接，突触阵列被配置为接收并处理输入信号组，以生成突触输出信号组；树突阵列被配置为接收并处理突触输出信号组，以生成树突输出信号组；海马电路被配置为对树突输出信号组进行求和，以得到输出信号，并根据输出信号生成神经元的动作电位。

技术领域

本公开的实施例涉及一种电子神经网络和电子神经网络的参数设置方法。

背景技术

人类的大脑发育成熟以后，人类的大脑中的神经元的数目基本不变，各种新掌握的记忆以及信息处理能力主要是依靠长出新的突触和树突连接而产生。神经系统的病变是由于一些神经元失能而无法发放电脉冲信号或者发放的电脉冲信号过强，进而不能刺激或破坏相应的突触和树突之间的连接网络造成的。

当前，随着人工智能的兴起，各种用于模拟大脑行为的电路和电子元器件相应而生，比如，忆阻器可以被用于模拟生物突触的兴奋性连接和抑制性连接过程；积分电容和一些晶体管组成的电路可以被用于模拟神经元的动作电位发放功能等。

发明内容

本公开至少一实施例提供一种电子神经网络，包括：突触阵列、树突阵列和海马电路；所述树突阵列分别与所述突触阵列和所述海马电路连接，所述突触阵列被配置为接收并处理输入信号组，以生成突触输出信号组；所述树突阵列被配置为接收并处理所述突触输出信号组，以生成树突输出信号组；所述海马电路被配置为对所述树突输出信号组进行求和，以得到输出信号，并根据所述输出信号生成神经元的动作电位。

例如，在本公开一实施例提供的电子神经网络中，所述突触阵列包括多个电子突触，所述树突阵列包括多个电子树突，每个所述电子突触包括非挥发性忆阻器或多值存储器，每个所述电子树突包括半挥发性忆阻器。

例如，在本公开一实施例提供的电子神经网络中，所述突触阵列还包括多个驱动电路，所述多个驱动电路和所述多个电子突触连接，所述多个电子突触中的第i个电子突触与所述多个驱动电路中的第j个驱动电路对应连接，其中，i和j均为正整数，且i大于0且小于等于所述多个电子突触的总数量，j大于0且小于等于所述多个驱动电路的总数量，所述第i个电子突触被配置为根据所述输入信号组中的一个输入信号生成并输出中间突触输出信号，所述第j个驱动电路被配置为接收偏置电压和所述中间突触输出信号，并根据所述中间突触输出信号和所述偏置电压得到所述突触输出信号组中的一个突触输出信号。

例如，在本公开一实施例提供的电子神经网络中，每个所述驱动电路与至少一个电子突触连接，以接收所述至少一个电子突触输出的中间突触输出信号。

例如，在本公开一实施例提供的电子神经网络中，每个所述电子树突与至少一个驱动电路连接，以接收所述至少一个驱动电路输出的突触输出信号。

例如，在本公开一实施例提供的电子神经网络中，每个所述电子突触还包括开关元件，所述第i个电子突触的开关元件连接在所述第i个电子突触的非挥发性忆阻器或多值存储器和所述第j个驱动电路之间，且被配置为控制所述第i个电子突触的非挥发性忆阻器或多值存储器和所述第j个驱动电路之间的连接导通或断开。

例如，在本公开一实施例提供的电子神经网络中，每个所述驱动电路包括运算放大器和电容，在所述第j个驱动电路中，所述运算放大器的第一输入端被配置为接收所述中间突触输出信号，所述运算放大器的第二输入端被配置为接收所述偏置电压，所述运算放大器的输出端被配置为输出所述突触输出信号；所述电容的第一端与所述运算放大器的第一输入端电连接，所述电容的第二端与所述运算放大器的输出端电连接。

例如，在本公开一实施例提供的电子神经网络中，所述多个电子突触并联连接。