人腦有數百億神經元，每秒不斷地執行加權求和和閾值判斷，這個過程形成了我們的思想和行為。
近日，科學家們設計出一種新型「神經元電晶體」，有望成為具有學習和適應能力的神經形態硬體的基本組件。而且這種神經元電晶體的運算速度比以往的電晶體更接近人腦神經元。
電子科技大學的胡紹剛和南洋理工大學的研究人員在最近一期的《納米技術》上發表了此次的研究成果。
電晶體要想實現像神經元一樣的功能，必須能夠執行神經元的運算任務，尤其是加權求和與閾值函數。這與生物神經元獲取輸入信號進行加權、求和、並與設定的閾值比較決定是否激活的功能相對應。
在新的研究中，研究者構建的神經元電晶體能夠模擬單個神經元完成上述任務。而且，這種神經元電晶體與傳統矽基電晶體不同，使用的材料是一層二維的二硫化鉬。這是一種新型半導體，被稱為過渡金屬硫化物。
為了展示神經元電晶體具有與生物神經元相同的功能，研究人員用一個或兩個門電路控制它。在用兩個門電路同時輸入信號時，神經元電晶體在與其他邏輯門配合下實現了與移動算盤算珠類似的求和運算。
該神經元電晶體的一大優勢在於運算速度。儘管此前已有其他種類的神經元電晶體面世，但是它們的運算頻率都不能高於 0.05 赫茲，遠低於真實神經元 5 赫茲的運算頻率。而新的電晶體能夠在0.01 到 15 赫茲頻率範圍下運算，因此在開發類神經硬體方面具有非常大的優勢。
研究人員希望在未來為這種神經元電晶體添加更多的控制門功能，進而設計出具有更多信號輸入的生物神經元模型。此外，研究者們還希望能夠將它集成到憶阻器（有記憶功能的非線性電阻，被認為是實現神經突觸記憶功能最佳選擇）中，來構建人工神經系統。