Математическое моделирование процессов резистивного переключения в мемристоре и обработки информации в мемристорно-диодных кроссбарах входного и выходного устройств биоморфного нейропроцессора

Целью работы является создание алгоритмов моделирования и на их основе комплекса проблемно-ориентированных программ, предназначенных для вычислительных экспериментов по имитационному моделированию процессов переключения резистивных состояний мемристора. Разработаны итерационный алгоритм и на его основе проблемно-ориентированная программа для математического моделирования процесса резистивного переключения мемристора с применением метода конечных разностей. Разработаны алгоритмы и соответствующие программы автоматического построения электрических схем входного кодирующего и выходного декодирующего устройств биоморфного нейропроцессора, включающих логическую матрицу с комбинированным мемристорно-диодным кроссбаром. Показана работоспособность входного устройства нейропроцессора в режиме кодирования двоичного числа в частоту импульсов популяцией из трех нейронов и выходного устройства нейропроцессора. При помощи имитационного моделирования в программе MDC-SPICE показана работоспособность выходного устройства, проводящего декодирование поступающих от нейронов импульсов в двоичный формат.