4S4wGF8QBJ8 tech.huanqiu.comarticle仿脑光敏器件拥有可编程“遗忘机制”/e3pmh164r/e3pmh16qj科技日报记者 张佳欣受人脑工作机制启发,美国俄勒冈州立大学研究团队开发出一种新型光敏器件。它将感知、存储和处理3种功能集成在一个光电晶体管中,能像大脑一样调控数字记忆的增强和衰减过程,为开发更高效、低功耗的人工智能(AI)硬件提供了新思路。相关成果发表于最新一期《先进功能材料》杂志。目前,大多数AI系统仍沿用传统计算架构。摄像头等传感器负责获取信息,存储器负责保存数据,处理器进行分析计算。由于这些功能分布在不同部件中,大量数据需要在各单元之间频繁传输,不仅增加了能耗,也限制了处理效率。 与传统存储器尽可能长期保存信息不同,新器件的一大特点是具备类似人脑的“遗忘能力”。当光线照射到器件表面时,它会产生并储存电荷,相当于形成一段“记忆”。通过施加微弱电信号,可以控制这些记忆保持更长时间或更快消退,从而实现类似生物大脑强化重要信息、淡化无关信息的功能。这种可调控的数字记忆对于处理连续变化的信息尤为重要。例如,自动驾驶汽车、机器人和智能摄像头需要持续接收环境信息。如果所有数据都长期保存,不仅会占用大量资源,也会降低系统效率。而具有“遗忘能力”的器件能够让部分信息快速消失,使系统在获取信息的同时完成初步处理,从而减少数据传输和能量消耗。这种能力来源于器件特殊的结构设计。氧化物半导体负责传导电流,有机光敏材料负责吸收光线并产生电荷。部分电荷会被暂时困在光敏层中,即使光照消失,仍能持续影响电流,相当于保留了此前光信号的“痕迹”。研究发现,通过施加栅极电压,可以改变这些电荷与电流通道之间的位置关系。当电荷靠近通道时,记忆保持时间会延长;当电荷远离通道时,储存的信息会更快消失。这种兼具感知、存储和处理能力,并拥有可编程“遗忘机制”的器件,是迈向神经形态计算的重要一步。1782090389141责编:石婷婷科技日报17820903891411[]//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/8ec68f99d0f4b7a7a238562a56a42db5.jpeg{"email":"shitingting@huanqiu.com","name":"石婷婷"}
科技日报记者 张佳欣受人脑工作机制启发,美国俄勒冈州立大学研究团队开发出一种新型光敏器件。它将感知、存储和处理3种功能集成在一个光电晶体管中,能像大脑一样调控数字记忆的增强和衰减过程,为开发更高效、低功耗的人工智能(AI)硬件提供了新思路。相关成果发表于最新一期《先进功能材料》杂志。目前,大多数AI系统仍沿用传统计算架构。摄像头等传感器负责获取信息,存储器负责保存数据,处理器进行分析计算。由于这些功能分布在不同部件中,大量数据需要在各单元之间频繁传输,不仅增加了能耗,也限制了处理效率。 与传统存储器尽可能长期保存信息不同,新器件的一大特点是具备类似人脑的“遗忘能力”。当光线照射到器件表面时,它会产生并储存电荷,相当于形成一段“记忆”。通过施加微弱电信号,可以控制这些记忆保持更长时间或更快消退,从而实现类似生物大脑强化重要信息、淡化无关信息的功能。这种可调控的数字记忆对于处理连续变化的信息尤为重要。例如,自动驾驶汽车、机器人和智能摄像头需要持续接收环境信息。如果所有数据都长期保存,不仅会占用大量资源,也会降低系统效率。而具有“遗忘能力”的器件能够让部分信息快速消失,使系统在获取信息的同时完成初步处理,从而减少数据传输和能量消耗。这种能力来源于器件特殊的结构设计。氧化物半导体负责传导电流,有机光敏材料负责吸收光线并产生电荷。部分电荷会被暂时困在光敏层中,即使光照消失,仍能持续影响电流,相当于保留了此前光信号的“痕迹”。研究发现,通过施加栅极电压,可以改变这些电荷与电流通道之间的位置关系。当电荷靠近通道时,记忆保持时间会延长;当电荷远离通道时,储存的信息会更快消失。这种兼具感知、存储和处理能力,并拥有可编程“遗忘机制”的器件,是迈向神经形态计算的重要一步。