記憶加電阻的記憶電阻器,為腦機接口提供新可能_科技_澎湃新聞-The...

2021-01-08 澎湃新聞

文/陳根

「腦機接口」作為前沿科技研究的熱點技術，一直頗受業界關注。

2017年，馬斯克成立腦機接口公司Neuralink，兩年後，馬斯克和他的Neuralink團隊發布了其首款產品，即「腦後插管」新技術。

今年8月29日，馬斯克在發布會上公布升級版腦機接口和進行設備植入的手術機器人。而此次馬斯克推出的新設備被命名為the Link v 0.9 版，較之初代的設備，植入步驟並沒有相差很大，但升級版的腦機接口尺寸更小，性能更好，再度在科技界掀起軒然大波。

但事實上，對於現有大多數腦機接口來說，其信號處理模塊採用的是傳統的馮 · 諾伊曼結構。

處理信號的過程中，需要將模擬神經信號轉換成數位訊號，之後再進行處理。這種信號處理方式與大腦的工作方式不同，轉換和壓縮會造成大功耗和信號延遲，還會導致信息丟失、難處理並行計算，從而降低信號處理的準確性。

基於此，科學家開始嘗試仿生設計，以更好地處理大容量的神經模擬信號。近日，清華大學的研究小組實現了一種新方案——基於記憶電阻器的神經信號分析系統。其相關成果於 8 月 25 日發表在 Nature Communication 上。

其中，憶阻器（Memristor，其命名由Memory和Resistor合成）是一種新型信息處理器件，其工作機理與人腦中的神經突觸、神經元等具有一定的相似性，基於憶阻器（Memristor）的神經形態計算可以突破傳統計算架構，在實現高並行度的同時顯著降低功耗。

作為概念驗證演示，憶阻器數組用於實現對癲癇相關神經信號進行濾波和識別，實現了93.46%。此外，研究人員基於憶阻器的系統在與最先進的互補金屬氧化物半導體的功率效率比較系統。

這項工作證明了使用記憶電阻器實現高性能的可行性下一代腦機接口的神經信號分析，這將為腦機接口技術帶來了更多的可能性。

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