Бионическая нейроархитектоника

Объектом исследования являются гетерогенные тонкопленочные оксидные структуры с эффектами многоуровневого переключения сопротивления и памяти. Цель данного этапа работы - разработка системных подходов к управлению их физическими свойствами; определение релевантности основных рабочих параметров, значимых для аппаратного исполнения алгоритмов нейронных сетей; разработка основ собственного подхода к аппаратному проектированию мультимодальных спайковых нейронных сетей на мемристорной элементной базе. Предложены и реализованы подходы к управлению ключевыми рабочими параметрами мемристивных структур, основанные на селективной модификации функционала слоев и интерфейсных областей. Разработана комбинированная компактная модель мемристивных элементов для схемотехнического проектирования нейроморфных модулей. Разработаны подходы к проектированию нейроморфных функциональных модулей. Созданы прототипы базовых блоков нейроморфных модулей. Предложена концепция аппаратной реализации импульсной нейронной сети с алгоритмами самообучения и селективной автоподстройкой порогов срабатывания нейронов, позволяющая прогнозировать мультимодальность ее работы в ближайшей перспективе. Разработана схемная реализация прототипа импульсной нейронной сети, с алгоритмами самообучения, предназначенной для решения задач распознавания изображений. Функционал выбран в качестве базового теста для определения перспективности и конкурентоспособности предложенной концепции.