忆阻器,全称记忆电阻器(Memristor),是继电阻、电容、电感之后的第四种电路基本元件,表示磁通与电荷之间的关系,最早由加州大学伯克利分校教授蔡少棠在1971年预言存在,惠普公司在2008年研制成功。
简单来说,这种组件的的电阻会随着通过的电流量而改变,而且就算电流停止了,它的电阻仍然会停留在之前的值,直到接受到反向的电流它才会被推回去,等于说能“记住”之前的电流量。
这种奇妙的效果,其实和神经元突触有相仿之处。再加上忆阻器还具有尺寸小、操作功耗低、可大规模集成(三维集成)等优点,难怪计算机科学家们在忆阻器身上看到了存算一体、低能耗类脑计算的前景。
人工神经网络近年来大放异彩,如果用忆阻器连接成阵列,作为人工神经网络的硬件,会有什么效果?
忆阻器阵列
尽管国内外许多企业、研究机构给予关注,但据清华大学新闻页面报道,当前国际上的忆阻器研究还停留在简单网络结构的验证,或者基于少量器件数据进行的仿真。基于忆阻器阵列的完整硬件实现仍然有很多挑战。
比如,器件方面,需要制备高一致、可靠的阵列;系统方面,忆阻器因工作原理而存在固有缺陷(如器件间波动,器件电导卡滞,电导状态漂移等),会导致计算准确率降低;架构方面,忆阻器阵列实现卷积功能需要以串行滑动的方式连续采样、计算多个输入块,无法匹配全连接结构的计算效率。
通过近年来积累的一些成果,钱鹤、吴华强团队逐渐优化材料和器件结构,制备出了高性能的忆阻器阵列。
2017年5月,该课题组就曾在《自然通讯》报告称,首次实现了基于1024个氧化物忆阻器阵列的类脑计算,将氧化物忆阻器的集成规模提高了一个数量级。这使芯片更加高效地完成人脸识别计算任务,将能耗降低到原来的千分之一以下。
https://t.cn/A67o0io6
简单来说,这种组件的的电阻会随着通过的电流量而改变,而且就算电流停止了,它的电阻仍然会停留在之前的值,直到接受到反向的电流它才会被推回去,等于说能“记住”之前的电流量。
这种奇妙的效果,其实和神经元突触有相仿之处。再加上忆阻器还具有尺寸小、操作功耗低、可大规模集成(三维集成)等优点,难怪计算机科学家们在忆阻器身上看到了存算一体、低能耗类脑计算的前景。
人工神经网络近年来大放异彩,如果用忆阻器连接成阵列,作为人工神经网络的硬件,会有什么效果?
忆阻器阵列
尽管国内外许多企业、研究机构给予关注,但据清华大学新闻页面报道,当前国际上的忆阻器研究还停留在简单网络结构的验证,或者基于少量器件数据进行的仿真。基于忆阻器阵列的完整硬件实现仍然有很多挑战。
比如,器件方面,需要制备高一致、可靠的阵列;系统方面,忆阻器因工作原理而存在固有缺陷(如器件间波动,器件电导卡滞,电导状态漂移等),会导致计算准确率降低;架构方面,忆阻器阵列实现卷积功能需要以串行滑动的方式连续采样、计算多个输入块,无法匹配全连接结构的计算效率。
通过近年来积累的一些成果,钱鹤、吴华强团队逐渐优化材料和器件结构,制备出了高性能的忆阻器阵列。
2017年5月,该课题组就曾在《自然通讯》报告称,首次实现了基于1024个氧化物忆阻器阵列的类脑计算,将氧化物忆阻器的集成规模提高了一个数量级。这使芯片更加高效地完成人脸识别计算任务,将能耗降低到原来的千分之一以下。
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杨绛(1911年7月17日—2016年5月25日),本名杨季康,江苏无锡人,中国著名的作家,戏剧家、翻译家。
2001年,杨绛把她和丈夫的稿费和版税捐赠给母校清华大学,设立“好读书”奖学金。2003年,93岁的杨绛出版散文随笔《我们仨》,风靡海内外,再版达一百多万册;96岁时出版哲理散文集《走到人生边上》,102岁时出版250万字的《杨绛文集》八卷。2014年,杨绛出版《洗澡之后》,为这个故事写了一个称心如意的结局。——新浪微读书
2001年,杨绛把她和丈夫的稿费和版税捐赠给母校清华大学,设立“好读书”奖学金。2003年,93岁的杨绛出版散文随笔《我们仨》,风靡海内外,再版达一百多万册;96岁时出版哲理散文集《走到人生边上》,102岁时出版250万字的《杨绛文集》八卷。2014年,杨绛出版《洗澡之后》,为这个故事写了一个称心如意的结局。——新浪微读书
【山大团队发现冠状病毒感染诱导其受体ACE2上调】近日,山东大学联合香港大学研究发现冠状病毒感染及其诱导的细胞因子风暴上调2019-nCoV宿主细胞受体ACE2的表达,并进一步加速病毒的感染和传播。这一成果已经在BioRxiv在线发表(https://t.cn/A67c0fT9)。
山东大学高等医学研究院王培会教授团队在2019-nCoV基因组序列公布后迅速构建病毒编码基因的表达载体,已经免费提供给包括哈佛大学、剑桥大学、哥伦比亚大学、清华大学和北京大学等数百家国内外高校使用。日前,该团队最新研究成果表明,严重急性呼吸综合症冠状病毒SARS-CoV、中东呼吸综合症冠状病毒MERS-CoV以及其他呼吸道病毒如鼻病毒rhinovirus和甲型流感病毒H1N1均可以诱导2019-nCoV细胞受体ACE2的上调。细胞因子如干扰素(IFN)-beta和IFN-gamma也可以刺激ACE2的表达,这表明2019-nCoV感染导致的“细胞因子风暴”不仅可以对人体器官造成损伤还可以促进病毒的进一步感染和传播。推测病毒感染后激活免疫系统并诱导包括IFN在内的多种细胞因子表达,这些细胞因子通过其受体激活下游信号通路如JNK通路来促进ACE2的转录和表达。
ACE2是SARS-CoV和2019-nCoV进入宿主细胞的表面受体,发挥通道作用,是病毒能否成功感染的关键因子。该研究首次揭示了SARS-CoV、MERS-CoV和2019-nCoV可能通过诱导宿主细胞表面受体ACE2来增强其感染和传播能力。因为该类病毒可能均使用ACE2作为其细胞受体,通过ACE2进入细胞内进行繁殖和进一步的传播,ACE2是病毒打开宿主细胞的“钥匙”,降低ACE2的表达可以达到阻止病毒进入细胞的作用。
该研究首次提出2019-nCoV可能通过诱导其受体ACE2的表达来增强其感染和传播能力,这对了解2019-nCoV成功感染宿主细胞的机制具有启发意义,为防治2019-nCoV提供了新的思路和科学依据。https://t.cn/A67VDXR6
山东大学高等医学研究院王培会教授团队在2019-nCoV基因组序列公布后迅速构建病毒编码基因的表达载体,已经免费提供给包括哈佛大学、剑桥大学、哥伦比亚大学、清华大学和北京大学等数百家国内外高校使用。日前,该团队最新研究成果表明,严重急性呼吸综合症冠状病毒SARS-CoV、中东呼吸综合症冠状病毒MERS-CoV以及其他呼吸道病毒如鼻病毒rhinovirus和甲型流感病毒H1N1均可以诱导2019-nCoV细胞受体ACE2的上调。细胞因子如干扰素(IFN)-beta和IFN-gamma也可以刺激ACE2的表达,这表明2019-nCoV感染导致的“细胞因子风暴”不仅可以对人体器官造成损伤还可以促进病毒的进一步感染和传播。推测病毒感染后激活免疫系统并诱导包括IFN在内的多种细胞因子表达,这些细胞因子通过其受体激活下游信号通路如JNK通路来促进ACE2的转录和表达。
ACE2是SARS-CoV和2019-nCoV进入宿主细胞的表面受体,发挥通道作用,是病毒能否成功感染的关键因子。该研究首次揭示了SARS-CoV、MERS-CoV和2019-nCoV可能通过诱导宿主细胞表面受体ACE2来增强其感染和传播能力。因为该类病毒可能均使用ACE2作为其细胞受体,通过ACE2进入细胞内进行繁殖和进一步的传播,ACE2是病毒打开宿主细胞的“钥匙”,降低ACE2的表达可以达到阻止病毒进入细胞的作用。
该研究首次提出2019-nCoV可能通过诱导其受体ACE2的表达来增强其感染和传播能力,这对了解2019-nCoV成功感染宿主细胞的机制具有启发意义,为防治2019-nCoV提供了新的思路和科学依据。https://t.cn/A67VDXR6
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