[发明专利]一种基于忆阻的操作性条件反射电路

说明书

本发明提出一种基于忆阻的操作性条件反射电路，包括输入模块、电压控制模块、促进模块I、促进模块II、抑制模块I、抑制模块II、突触神经元模块I、突触神经元模块II和突触神经元模块III；促进模块Ⅰ实现了电击的负向惩罚对食物的正向奖励是有促进作用的，促进模块Ⅱ实现了食物的正性奖励，提高鸽子趋向食物重复率，抑制模块Ⅰ实现了电击的负性惩罚，降低鸽子趋向电击的重复率，抑制模块Ⅱ实现了食物的正向奖励对电击的负向惩罚是有抑制作用的；突触神经元模块I、II通过两组忆阻并联，实现了鸽子在不同情境下的操作性条件反射。本发明实现了操作性条件反射的过程、正性负性之间的促进抑制关系以及即时性和饱腹感对操作性条件反射的影响。

技术领域

本发明涉及数模电路的技术领域，涉及一种基于忆阻的操作性条件反射电路，是基于斯金纳操作性条件反射的思想实现。

背景技术

1971年，美国加州大学伯克利分校蔡少棠教授提出了忆阻这个概念，2008年美国惠普实验室成功研制了首个能工作的忆阻器。忆阻的特性非常类似于生物神经中的突触，可以对大脑的部分功能进行模仿，从而进行生物行为的仿真记忆学习，生物记忆行为的电路仿真已经成为忆阻研究极其重要的一部分。忆阻在非易失性存储、逻辑运算、新型计算、存储融合架构计算和新型神经形态计算等方面，呈现出了极有潜力的应用前景。

行为学家Skinner通过实验提出了操作性条件反射理论体系，国内也有团队把操作性条件反射运用到犬的训练中，随后，Vollmer等人提出了即时性和饱腹感等因素对操作性条件反射的影响，但没有通过电路实现。

发明内容

针对现有的操作性条件反射理论，本发明提出了一种基于忆阻的操作性条件反射电路，通过两组忆阻正反并联电路，实现了操作性条件反射的过程；通过促进抑制电路，实现了不同情绪之间的促进抑制关系；通过电压控制电路，实现了即时性和饱腹感对操作性条件反射的影响。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于忆阻的操作性条件反射电路，包括输入模块、电压控制模块、促进模块I、促进模块II、抑制模块I、抑制模块II、突触神经元模块I、突触神经元模块II和突触神经元模块III；输入模块分别与脉冲电源信号、促进模块I、促进模块II、抑制模块I、抑制模块II、突触神经元模块I和突触神经元模块II相连接，突触神经元模块II分别与促进模块I、促进模块II、抑制模块I和抑制模块II相连接，突触神经元模块I分别与促进模块II和抑制模块II相连接；所述脉冲电源信号分别与电压控制模块和抑制模块I相连接，电压控制模块与突触神经元模块III相连接。

优选地，所述输入模块包括第一压控单元、第二压控单元和加法运算单元；突触神经元模块I包括电压模块I和突触模块I；突触神经元模块II包括电压模块II和突触模块II；抑制模块I包括抑制信号判断模块I、抑制信号接收处理模块I和抑制信号恢复模块I；抑制模块Ⅱ包括抑制信号判断模块II和抑制信号接收处理模块II；促进模块I包括促进信号判断模块I、促进信号接收处理模块I和促进信号恢复模块I；促进模块Ⅱ包括促进信号判断模块II和促进信号接收处理模块II；电压控制模块包括电压判断模块和电压接收处理模块；