Bir memristör çapraz çubuk dizisi kullanan bir sinir ağının hızlı ve enerji açısından verimli eğitimi için CMOS uyumlu ikinci dereceden memristörlerin doğrusal iletkenlik güncelleme iyileştirmesi

Memristörler, iletkenlik durumunu değiştirebilen ve analog değerleri depolayabilen iki uçlu hafıza cihazlarıdır. Kolay yapıları, yüksek yoğunluklu entegrasyona uygunlukları ve uçucu olmayan özellikleri yardımıyla memristörler, suni sinir ağları sistemlerinde sinapslar olarak yoğun bir halde incelenmiştir. Sinir ağlarındaki anımsatıcı sinapslar, geleneksel von Neumann data işlem işlemcileriyle karşılaştırıldığında kuramsal olarak daha iyi enerji verimliliğine haizdir. Bununla beraber, memristör çapraz çubuk dizisi tabanlı sinir ağları, ağırlıkların hedeflenen değerlere programlanmasını engellemiş olan doğrusal olmama ve asimetri şeklinde memristörlerin ideal olmayan faktörleri sebebiyle çoğu zaman düşük doğruluktan muzdariptir. Bu makalede, tamamen CMOS uyumlu bir HfO’nun darbe güncellemesinin doğrusallığı ve simetrisindeki iyileştirme₂tabanlı memristör, bir seri direnç ve iki diyottan oluşan bir gerilim bölücü ve bir ısıtma darbesi ile ikinci dereceden bir memristör tesiri kullanılarak ele alınmıştır. Ek olarak, geliştirilmiş aygıt özelliklerinin, gerçekçi bir model tabanlı simülasyon kanalıyla yüksek doğrulukla bir memristör çapraz çubuk dizisi tabanlı sinir ağının enerji açısından verimli ve süratli eğitimini mümkün kıldığını gösteriyoruz. Memristör aletinin doğrusallığını ve simetrisini iyileştirerek, sonuçlarımız bununla birlikte büyük enerji verimliliği, yüksek alan verimliliği ve yüksek doğruluğa haiz eğitilebilir bir memristör çapraz çubuk dizisi tabanlı sinir ağı sistemi olasılığını ortaya çıkarıyor.