一种基于忆阻交叉阵列的机器人控制系统及方法

    公开(公告)号:CN110842915A

    公开(公告)日:2020-02-28

    申请号:CN201910993530.3

    申请日:2019-10-18

    Abstract: 本发明公开了一种基于忆阻交叉阵列的机器人控制系统及方法,该系统包括传感器组、输入传感信号调制器、神经形态电路、输出控制信号调制器、输出装置、外部监督模块和训练控制器;机器人的控制由神经形态电路执行,其主要部分是具有全连接神经网络结构的忆阻器交叉阵列。神经形态电路中的差分放大电路和多路复用开关均连接在忆阻器交叉阵列上,输入信号向量与忆阻器交叉阵列内储存的权重矩阵的相乘,再经过差分放大电路得到一路或者多路模拟输出信号。本发明拟利用忆阻器神经形态电路来降低已有机器人控制系统执行神经网络运算时的功耗;直接用忆阻器来模拟生物神经网络中的权重,有效降低复杂度,提高了响应速度。

    一种基于忆阻交叉阵列的机器人控制系统及方法

    公开(公告)号:CN110842915B

    公开(公告)日:2021-11-23

    申请号:CN201910993530.3

    申请日:2019-10-18

    Abstract: 本发明公开了一种基于忆阻交叉阵列的机器人控制系统及方法,该系统包括传感器组、输入传感信号调制器、神经形态电路、输出控制信号调制器、输出装置、外部监督模块和训练控制器;机器人的控制由神经形态电路执行,其主要部分是具有全连接神经网络结构的忆阻器交叉阵列。神经形态电路中的差分放大电路和多路复用开关均连接在忆阻器交叉阵列上,输入信号向量与忆阻器交叉阵列内储存的权重矩阵的相乘,再经过差分放大电路得到一路或者多路模拟输出信号。本发明拟利用忆阻器神经形态电路来降低已有机器人控制系统执行神经网络运算时的功耗;直接用忆阻器来模拟生物神经网络中的权重,有效降低复杂度,提高了响应速度。

    一种面向多种新原理器件阵列的阵列测试装置

    公开(公告)号:CN119322245A

    公开(公告)日:2025-01-17

    申请号:CN202411466433.6

    申请日:2024-10-21

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向多种新原理器件阵列的阵列测试装置,包括阵列测试主板、半导体参数分析仪、上位机,阵列测试主板包括微控制器、多块矩阵开关板卡,矩阵开关板卡包括移位寄存器、继电器组阵列,其中继电器组的公共端与待测阵列连接,接点端为与半导体参数分析仪连接的SMU端、无电学连接的Float端、连接外部源表的Vref端和GND端;微控制器接收上位机通信指令,向各矩阵开关板卡上的移位寄存器串行发送控制信号,移位寄存器再向所在矩阵开关板卡上继电器组的控制端口并行输出控制信号,通过继电器组的开关切换实现半导体参数分析仪对待测阵列上的器件进行测试。本发明所述装置具有可扩展性,能够对多种类新原理器件阵列高效测量,同时降低了各类噪声对待测信号的影响以及串扰影响,提高了测试精度。

    可实现红外和可见双波段融合计算的二维材料视觉传感器及图像识别系统

    公开(公告)号:CN119208340A

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202411247146.6

    申请日:2024-09-06

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种可实现红外和可见双波段融合计算的二维材料视觉传感器及图像识别系统,从上至下依次包括:顶电极、表现出光导效应的第一材料层、第二材料层、第三材料层和底电极;所述第三材料层通过与底电极形成的肖特基势垒来产生光伏效应,光伏效应产生的开路电压对第一材料层的光导效应产生驱动效果,最终输出一个包含红外与可见信息的光电流;同时可在第一材料层施加一个外部偏压,通过控制该外部偏压相对于光伏效应产生的开路电压的方向,实现对输出电流的增强或抑制。

    一种修正可变电阻器件阵列点乘误差的方法

    公开(公告)号:CN114282478B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202111372955.6

    申请日:2021-11-18

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种修正可变电阻器件阵列点乘误差的方法,包括(1)将目标电导矩阵初始化写入可变电阻器件阵列;(2)计算可变电阻器件阵列的有效电导矩阵;(3)将步骤(2)所得的有效电导矩阵与目标电导矩阵对比,若满足收敛条件,则该方法执行完毕,否则继续执行以下步骤:将差值矩阵乘以调节系数η得到误差电导矩阵,根据此误差矩阵来调节实际硬件阵列上每个可变电阻器件的阻值,即调节实际可变电阻器件的电导矩阵Gwrite为Gwrite=G′write‑Gerror;其中Gerror为误差电导矩阵,G′write为上一次实际写入可变电阻器件的电导矩阵;调节之后,重复执行步骤(2)和(3),直到满足步骤(3)中的停止条件。本发明能够显著提高可变电阻器件阵列当中线路电阻引起的矩阵运算误差的修正效果,有广泛应用价值和潜力。

    基于模拟存内计算的调制、解调方法及系统

    公开(公告)号:CN116094882B

    公开(公告)日:2023-09-22

    申请号:CN202211382599.0

    申请日:2022-11-07

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于模拟存内计算的调制、解调方法及系统,本发明先将需要调制的二进制码流转换为IQ符号流,然后根据IQ符号流为构建的模拟存内计算阵列赋电导值,从而使得模拟存内计算阵列的输出实现调制;在解调中,通过离散傅里叶变换原理为模拟存内计算阵列赋电导值,再将待解调信号通过模拟存内计算阵列后的信号积分和模数转换为IQ符号,将IQ符号转换为二进制码,从而实现解调。本发明功耗低、时延小。

    基于2D1R单元结构的忆阻器阵列集成结构

    公开(公告)号:CN114743572A

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202210392734.3

    申请日:2022-04-15

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了基于2D1R单元结构的忆阻器阵列集成结构,包括m*n个2D1R单元结构,组成m行n列的忆阻器阵列,将每个2D1R单元结构分别记为Uij;所述2D1R单元结构包括忆阻器R、二极管D1、二极管D2,二极管D1正极和二极管D2负极相连,忆阻器R负极和两个二极管的连接节点相连;所述忆阻器R的正极连接电压信号输入总线,二极管D1负极连接正电流信号输出总线,二极管D2正极连接负电流信号输出总线。本发明的技术方案能够实现高密度集成,低功耗操作,能够有效解决阵列中单元结构间电流串扰问题。

    一种模拟硬件神经网络的训练方法及装置

    公开(公告)号:CN118569331B

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202410650458.5

    申请日:2024-05-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种模拟硬件神经网络的训练方法及装置,包括:输入训练信息到模拟硬件神经网络,模拟硬件神经网络对输入信号建立响应,测量模拟硬件神经网络的输出结果;在模拟硬件神经网络运行的同时,给特定网络节点注入微扰信号,测量微扰信号产生的响应;根据两次测量的结果,更新模拟硬件神经网络内部的参数。本发明具有比现有技术具有更高的识别率和通用性,适用于所有类型的模拟硬件神经网络训练,解决了模拟硬件神经网络训练对数学模型依赖的问题。

    一种基于像素级ADC架构的数字像素阵列传感器及其概率化图像采集方法

    公开(公告)号:CN119383487A

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411491448.8

    申请日:2024-10-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于像素级ADC架构的数字像素阵列传感器及其概率化图像采集方法,该传感器包括数字像素阵列,数字像素阵列的每个像素单元包含模数转换器,所述模数转换器内置有比较器和锁存器,比较器用于比较像素单元积分电容上的电压与预设的参考电压,锁存器用于锁存比较器的比较结果;该方法为基于概率化采样方法确定一个长度为N的参考电压序列;基于参考电压序列,利用数字像素阵列传感器进行图像采集,获得N张二值图像;基于二值化图像进行灰度图像的重建。本发明通过调整参考电压的分布,可以选择性地对场景中不同的亮暗区域进行更精细的模拟数字转换。

    一种局域关联感内计算单元及局域关联图像处理方法

    公开(公告)号:CN117788258A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311537873.1

    申请日:2023-11-17

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种局域关联感内计算单元及局域关联图像处理方法,对于任意一个局域关联感内计算单元,其包括一个主动光电器件和多个被动光电器件;主动光电器件位于局域关联感内计算单元的中心处,多个被动光电器件环绕主动光电器件位于局域关联感内计算单元的外周,局域关联感内计算单元内的所有被动光电器件的光电响应度一致且固定不变,主动光电器件的光电响应度基于局域光强梯度进行调整,当局域光强梯度超过预先设定的阈值时,调整主动光电器件的光电响应度;当局域光强梯度未超过预先设定的阈值时,维持主动光电器件原本的光电响应度;一个主动光电器件和所有被动光电器件的光电流总和作为该局域关联感内计算单元的输出。

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