[发明专利]预制性突触的模拟方法及装置

权利要求书

1.一种“预制性突触”的模拟方法，包括：

⑴、在模拟突触的前膜输入端和后膜输出端之间设立一预设的突触传递通道，但工作之始关闭该突触传递通道的工作；

⑵、检测突触前膜输入端和后膜输出端的锋电位信号；

⑶、当前膜输入端和后膜输出端之间出现符合STDP特性的锋电位信号，则对该信号的出现情况进行运算；

⑷、当符合STDP特性的锋电位信号出现的情况满足设定规则，则启动突触传递通道的工作，使突触的前膜输入端与后膜输出端建立起具有突触传递效能的传递通道。

2.根据权利要求1所述的“预制性突触”的模拟方法，还包括：

⑸、在启动预设的突触传递通道的工作后，继续检测突触前膜输入端和后膜输出端的锋电位信号；

⑹、当前膜输入端和后膜输出端之间出现符合STDP特性的锋电位信号，则对该信号的出现情况进行运算；当符合STDP特性的锋电位信号出现情况满足第二设定规则，则关闭突触传递通道的工作，切断突触的前膜输入端与后膜输出端的传递通道。

3.根据权利要求1所述的一种“预制性突触”的模拟方法，其特征在于：所述的预设的突触传递通道，也即一个具有突触传递效能的通道。

4.根据权利要求1所述的一种“预制性突触”的模拟方法，其特征在于：所述的设定规则是以下两种中的一种：

⑴、只计数符合STDP特性中的LTP特征的信号的次数，如果在一段设定的时间内，出现LTP的计数达到设定值，则启动突触传递通道的工作；或者是：

⑵、不设定计数时间，同时计数符合LTP特征和LTD特征的信号的次数，其中出现LTP特征的信号次数做加法，出现LTD特征的信号次数做减法；如果总计数达到设定值，则启动突触传递通道的工作。

5.根据权利要求2所述的一种“预制性突触”的模拟方法，其特征在于：所述的第二设定规则是以下的两种中的一种：

⑴、只计数符合LTD特征的信号的次数，如果在一段设定的时间内，出现LTD的计数达到设定值，则关闭突触传递通道的工作；

⑵、同时计数符合LTP特征和LTD特征的信号的次数，其中出现LTP特征的信号次数做加法，出现LTD特征的信号次数做减法；如果总计数低于设定值，则关闭突触传递通道的工作。

6.一种“预制性突触”的模拟装置，包括有前膜输入端、后膜输出端、和预设的具有突触传递效能的突触传递通道；其特征在于：还带有一个STDP时序识别电路，用于识别前膜输入端和后膜输入端之间具有STDP特征的锋电位信号；STDP时序识别电路的输出连接到一个STDP积分电路，STDP积分电路的输出连接到一个门限控制电路；门限控制电路的输出端连接到一个通道开关电路；通道开关电路用于控制预设的突触传递通道的通断。

7.根据权利要求6所述的一种“预制性突触”的模拟装置，其特征在于：工作时，STDP积分电路根据设定规则，累积在一定时间内STDP时序识别电路所识别输出的信号，并转化为其输出信号的输出值；门限控制电路用于检测积分电路的输出信号的输出值，当积分电路的输出值达到或高于设定门限1，则产生输出控制信号；并通过通道开关电路启动接通突触传递通道，在前膜输入端与后膜输出端之间建立具有突触传递效能的突触传递通道。

8.根据权利要求7所述的一种“预制性突触”的模拟装置，其特征在于：在通道开关电路启动接通突触传递通道后，门限控制电路继续检测积分电路的输出信号的输出值，当积分电路的输出值低于设定门限2，则关闭输出控制信号；并通过通道开关电路关闭突触传递通道。

9.根据权利要求7所述的一种“预制性突触”的模拟装置，其特征在于：所述积分电路的设定规则是：当出现LTP特征的信号时提高输出信号的输出值，当出现LTD特征的信号时降低输出信号的输出值。

10.一种采用模拟电路的“预制性突触”模拟装置，包括有前膜输入端、后膜输出端、和具有突触传递效能的突触传递通道，其特征在于：还包括一个STDP时序识别电路，用于识别前膜输入端和后膜输入端之间具有STDP特征的锋电位信号；STDP时序识别电路具有LTP输出端和LTD输出端；LTP输出端和LTD输出端分别通过充电回路和放电回路连接到一只储电器件上；储电器件的输出端连接到一个门限控制电路的输入端；门限控制电路的输出端连接到通道开关电路的输入端，通道开关电路用于控制突触传递通道的通断。

工作时，STDP时序识别电路根据前膜输入端和后膜输出端出现的锋电位信号的STDP特性来控制LTP输出端和LTD输出端的输出信号；

STDP时序识别电路在识别出LTP特征时LTP输出端出现脉冲输出，通过充电回路向储电器件充电；STDP时序识别电路在识别出LTD特征时LTD输出端出现脉冲输出，通过放电回路向储电器件放电；门限控制电路用于对储电器件的输出电压进行检测，当储电器件的输出电压达到或超过设定门限值1，门限控制电路输出控制信号，并通过通道开关电路启动接通突触传递通道，在前膜输入端与后膜输出端之间建立具有突触传递效能的突触传递通道。

在通道开关电路启动接通突触传递通道后，门限控制电路继续检测储电器件的输出电压，当储电器件的输出电压低于设定门限2，则关闭输出控制信号；并通过通道开关电路关闭突触传递通道。