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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。
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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。
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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。
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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。
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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
IPC: G06T1/20 , H01L31/113 , H01L27/146
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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公开(公告)号:CN114237548A
公开(公告)日:2022-03-25
申请号:CN202111382949.9
申请日:2021-11-22
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于非易失性存储器阵列的复数点乘运算的方法,包括以下步骤:(1)n维复数输入向量x转化为2n维实数向量X;(2)m*n维的复数输入矩阵h转化为2m*2n维的实数矩阵H;(3)根据矩阵H设计存内计算硬件阵列;(4)在阵列上实现矩阵向量点乘运算;(5)将2m维实数输出向量Y转化为m维复数向量y。本发明还公开一种基于非易失性存储器阵列的复数点乘运算的系统。本发明基于存内计算硬件阵列完成了复数域上任意维的并行矩阵向量点乘运算,成功地将矩阵向量点乘运算从实数域推广到了复数域上,扩大了其适用范围,且这种方法具有普适性。
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公开(公告)号:CN113296952A
公开(公告)日:2021-08-24
申请号:CN202110607304.4
申请日:2021-06-01
Applicant: 南京大学
IPC: G06F9/50
Abstract: 本发明公开一种采用模拟传感器高阶微分进行边缘计算的系统,包括传感器模块、微分模块、模拟加权求和模块和后级系统模块;四个模块依次连接;传感器模块采集输入信号并产生电学模拟信号;微分模块获得电学模拟信号的微分信号;模拟加权求和模块加权求和各阶微分信号;后级系统模块根据模拟加权求和模块的输出控制后级系统。本发明还公开一种采用模拟传感器高阶微分进行边缘计算的方法。本发明在硬件电路实现对连续输入信号的泰勒展开,对传感器收集的运动信号进行预处理,进而对物体的运动做出预测;本发明降低系统的功耗,减少计算所需的时间,提高系统的续航时间,减少了系统延迟,提高了系统准确性和性能。
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公开(公告)号:CN111709521B
公开(公告)日:2021-07-09
申请号:CN202010596185.2
申请日:2020-06-28
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于可调同质结场效应器件的人工突触电路及该电路功能的实现方法,所述电路包括第一可调同质结场效应器件M1、第二可调同质结场效应器件M2、第三可调同质结场效应器件M3以及电容元件C,其中,可调同质结场效应器件在栅极电压的调控下可以表现出NN结,PP结,PN结和NP结所具有的电学特性,电路中器件M2和器件M3的导通状态由仿突触前脉冲和仿突触后脉冲的共同作用决定;相比于传统MOS电路方案展示脉冲时间依赖可塑性和脉冲对突触权重连续调节的神经突触功能的电路结构,本方案中的电路所需的器件数目得到极大地减少,并且表现出了可重构功能的特点,在构建面向未来神经形态应用的低功耗高密度集成仿生芯片方面展现出很大的优势。
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公开(公告)号:CN111697964A
公开(公告)日:2020-09-22
申请号:CN202010596101.5
申请日:2020-06-28
Applicant: 南京大学
IPC: H03K19/17704
Abstract: 本发明公开了基于可调同质结场效应器件的单元电路以及多功能逻辑电路,对应的设计方案包括四步:可调同质结器件的结构搭建、可调同质结器件的多功能电学操作实现、基本逻辑单元电路的设计以及级联单元逻辑电路实现复杂逻辑功能;本发明首先设计了基于双极性场效应特性材料的可调同质结器件;然后在该器件中引入源漏电压的极性作为额外的控制信号,进一步,通过对三个可重构逻辑单元进行级联,设计出了具有执行全加器和减法器逻辑功能的多功能逻辑电路,本发明所设计的逻辑单元电路具有执行可重构逻辑功能的能力。利用级联单元电路构建的逻辑电路不仅能够同时执行全加器和减法器等逻辑功能,而且所需要的晶体管资源和所占面积相比于传统CMOS技术得到极大地减少。
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公开(公告)号:CN111370526A
公开(公告)日:2020-07-03
申请号:CN202010189068.4
申请日:2020-03-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L31/113 , H01L31/0224 , H01L31/18 , H01L27/146 , G06N3/08 , G06N3/04
Abstract: 本发明公开了一种视网膜形态光电传感阵列及其图片卷积处理方法,该光电传感器件其是在基底上具有底电极、电介质层、沟道层、源电极和漏电极的垂直堆叠的异质结结构,所述源电极和漏电极相互对峙,并置于所述沟道层的两端,所述底电极、源电极和漏电极的材料为柔性电极所用材料、惰性金属或者半金属,所述电介质层的材料为绝缘材料,所述沟道层材料为双极性材料,所述基底包括衬底以及生长于衬底表面的绝缘材料层。本发明利用新材料的物理特性,设计全新的类脑光电传感器件,更好模拟人类视觉系统的细胞功能,实现了同时传感、信息处理和识别的可重构人工神经网络。
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