[发明专利]电路和电路的工作方法

说明书

本发明提供了一种电路，用于实现尖峰频率相关可塑性的突触功能，所述电路包括：噪声信号接收端，用于接收第一噪声信号；输入信号接收端，用于接收输入信号；积分电路，用于对所述输入信号进行积分处理；突触单元，包括第一晶体管和一个电阻型器件；控制信号输入端，与所述突触单元连接，其中，所述控制信号输入端在所述第一噪声信号处于低电平的情况下，接收第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述输入信号进入积分电路；在所述输入信号的积分电压超过电压阈值的情况下，接收第二控制信号，所述第二控制信号用于调高所述突触单元的权重值；在所述第一噪声信号处于高电平的情况下，接收第三控制信号，所述第三控制信号用于调低所述突触单元的权重值。

技术领域

本发明涉及一种实现尖峰频率相关可塑性突触功能的电路和相关工作方法。

背景技术

随着信息技术的发展，当前社会每天产生的数据呈爆炸式增长，同时越来越多非结构式数据需要处理，这对当前的信息处理技术和信息处理系统产生了巨大挑战。如何快速高效地处理这些数据是当前信息技术面临的一个重大挑战，但是由于传统计算机系统自身的特征导致在处理这些非结构式数据时效率非常低，因此必须发展新型的计算架构来满足信息技术革命的需求。

模仿大脑的类脑计算是一种完全不同于传统计算机系统的计算模式，具有高容错率、并行计算、数据传输少及计算能效高等潜在优势，是未来计算机技术发展的重要方向之一。神经突触和神经单元是类脑计算中两个主要的部件，而其中突触的数量往往高出神经单元几个数量级，发展高密度集成具有生物可塑性的电子突触单元是未来实现类脑计算的核心研究方向之一。

因此，提供一种可实现尖峰频率相关可塑性(SRDP)特性的突触单元、神经单元及相关操作方案，即提供一种电路以满足未来类脑计算的核心部件需求成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种电路，提供一种可实现尖峰频率相关可塑性突触功能的电路及操作方案，所述电路包括：噪声信号接收端、输入信号接收端、积分电路、突触单元、以及控制信号输入端。噪声信号接收端用于接收第一噪声信号，输入信号接收端用于接收输入信号，积分电路用于对所述输入信号进行积分处理，突触单元，包括第一晶体管和一个电阻型器件，控制信号输入端与所述突触单元连接。其中，所述控制信号输入端在所述第一噪声信号处于低电平的情况下，接收第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述输入信号进入积分电路，在所述输入信号的积分电压超过电压阈值的情况下，接收第二控制信号，所述第二控制信号用于调高所述突触单元的权重值，在所述第一噪声信号处于高电平的情况下，接收第三控制信号，所述第三控制信号用于调低所述突触单元的权重值。

根据本发明实施例，上述第一晶体管与所述积分电路和所述输入信号接收端连接，所述第一控制信号用于控制所述输入信号进入积分电路，包括：所述输入信号控制所述第一晶体管的开启断开状态，所述第一控制信号驱动所述输入信号通过所述第一晶体管输入至所述积分电路。

根据本发明实施例，上述电路还包括：激活函数电路，与所述积分电路和所述控制信号输入端连接，在所述输入信号的积分电压超过电压阈值的情况下，接收第二控制信号，所述第二控制信号用于调高所述突触单元的权重值，包括：在所述输入信号的积分电压超过电压阈值的情况下，所述激活函数电路产生一个脉冲信号，所述脉冲信号输入到所述控制信号输入端，其中，所述脉冲信号用于控制所述控制信号输入端接收所述第二控制信号。

根据本发明实施例，上述积分电路包括：第二晶体管，其中，所述脉冲信号还用于控制所述第二晶体管放电，使得所述积分电路的电压降为零。

根据本发明实施例，上述输入信号接收端还用于接收第二噪声信号，其中，在所述第一噪声信号处于高电平的情况下，所述第一噪声信号还用于控制所述输入信号接收端接收所述第二噪声信号，所述第二噪声信号用于控制所述第一晶体管的开启断开状态。