• 제목/요약/키워드: Artificial synapse

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인공신경망을 위한 SONOS 기억소자의 시냅스특성에 관한 연구 (A Study on the Synaptic Characteristics of SONOS memories for the Artificial Neural Networks)

  • 이성배;김주연;서광열
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.7-11
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    • 1998
  • In this paper, a new synapse cell with nonvolatile SONOS semiconductor memory device is proposed and it's fundamental function electronically implemented SONOS NVSM has shown characteristics that the memory value, synaptic weights, can be increased or decreased incrementally. A novel SONOS synapse is used to read out the stored analog value. For the purpose of synapse implementation using SONOS NVSM, this work has investigated multiplying characteristics including weight updating characteristics and neuron output characteristics. It is concluded that SONOS synapse cell has good agreement for use as a synapse in artificial neural networks.

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인공신경회로망 설계를 위한 실리콘 산화막 특성 (The Characteristics of Silicon Oxides for Artificial Neural Network Design)

  • 강창수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.475-476
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    • 2007
  • The stress induced leakage currents will affect data retention in synapse transistors and the stress current, transient current is used to estimate to fundamental limitations on oxide thicknesses. The synapse transistor made by thin silicon oxides has represented the neural states and the manipulation which gaves unipolar weights. The weight value of synapse transistor was caused by the bias conditions. Excitatory state and inhibitory state according to weighted values affected the channel current. The stress induced leakage currents affected excitatory state and inhibitory state.

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SONOSFET 기억소자의 시랩스 승적특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Synaptic Multiplication for SONOSFET Memory Devices)

  • 이성배;김병철;김주연;이상배;서광열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1991년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1-4
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    • 1991
  • EEPROM technology has been used for storing analog weights as charge in a nitride layer between gate and channel of a field effect transistor. In the view of integrity and fabrication process, it is essentially required that SONOSFET is capable of performing synapse function as a basic element in an artificial neural networks. This work has introduced the VLSI implementation for synapses including current study and also investigated physical characteristics to implement synapse circuit using SONOSFET memories. Simulation results are shown in this work. It is proposed that multiplication of synapse element using SONOSFET memories will be developed more compact implementation under Present fabrication processes.

SONOSFET 기억소자의 시랩스 승적특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Synaptic Multiplication for SONOSFET Memory Devices)

  • 이성배;김병철;김주연;이상배;서광열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1-4
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    • 1996
  • EEPROM technology has been used for storing analog weights as charge in a nitride layer between gate and channel of a field effect transistor. In the view of integrity and fabrication process, it is essentially required that SONOSFET is capable of performing synapse function as a basic element in an artificial neural networks. This work has introduced the VLSI implementation for synapses including current study and also investigated physical characteristics to implement synapse circuit using SONOSFET memories. Simulation results are shown in this work. It is proposed that multiplication of synapse element using SONOSFET memories will be developed more compact implementation under Present fabrication processes.

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광 시냅스 및 뉴로모픽 소자 기술 (Recent Progress of Light-Stimulated Synapse and Neuromorphic Devices)

  • 송승호;김지훈;김영훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권3호
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    • pp.215-222
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    • 2022
  • Artificial neuromorphic devices are considered the key component in realizing energy-efficient and brain-inspired computing systems. For the artificial neuromorphic devices, various material candidates and device architectures have been reported, including two-dimensional materials, metal-oxide semiconductors, organic semiconductors, and halide perovskite materials. In addition to conventional electrical neuromorphic devices, optoelectronic neuromorphic devices, which operate under a light stimulus, have received significant interest due to their potential advantages such as low power consumption, parallel processing, and high bandwidth. This article reviews the recent progress in optoelectronic neuromorphic devices using various active materials such as two-dimensional materials, metal-oxide semiconductors, organic semiconductors, and halide perovskites

멤리스터 브리지 시냅스 기반 신경망 회로 설계 및 하드웨어적으로 구현된 인공뉴런 시뮬레이션 (Memristor Bridge Synapse-based Neural Network Circuit Design and Simulation of the Hardware-Implemented Artificial Neuron)

  • 양창주;김형석
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.477-481
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    • 2015
  • Implementation of memristor-based multilayer neural networks and their hardware-based learning architecture is investigated in this paper. Two major functions of neural networks which should be embedded in synapses are programmable memory and analog multiplication. "Memristor", which is a newly developed device, has two such major functions in it. In this paper, multilayer neural networks are implemented with memristors. A Random Weight Change algorithm is adopted and implemented in circuits for its learning. Its hardware-based learning on neural networks is two orders faster than its software counterpart.

간단한 비선형 시냅스 회로를 이용한 MEBP 학습 회로의 구현 (Implementation of ME8P Learning Circuitry With Simple Nonlinear Synapse Circuit)

  • 조화현;채종석;이은상;박진성;최명렬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.2977-2979
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    • 1999
  • 본 논문에서는 MEBP(Modified Error Back-Propagation) 학습 규칙을 간단한 비선형 회로를 이용하여 구현하였다. 인공 신경 회로망(ANNs : Artificial Neural Networks)은 많은 수의 뉴런을 필요하기 때문에 표준 CMOS 기술을 이용하는 간단한 비선형 시냅스(synapse) 회로는 인공 신경 회로망 구현에 적합하다. 학습회로는 비선형 시냅스 회로. 시그모이드(sigmoid) 회로. 그리고 선형 곱셈기로 구성되어 있다. 학습 회로의 출력은 각 입력 패턴에 따라 유일한 값으로 결정되어진다. 제안한 학술회로를 $2{\times}2{\times}1$$2{\times}3{\times}1$ 다층 feedforward 신경 회로망 모델에 적용하였다. MEBP 하드웨어 구현은 HSPICE 회로 시뮬레이터를 이용하여 검증하였다. 제안한 학술 회로는 on-chip 학습회로를 포함한 대규모 신경회로망 구현에 매우 적합하리라 예상된다.

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척추동물 망막의 신호 전달 경로 시뮬레이터 개발 및 분석 (Simulator Development and Analysis for Signal Flow Pathway in Vertebrate Retina)

  • 백승범;장영조;조경록
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.655-664
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    • 2018
  • 망막은 눈을 통해 입력되는 빛을 수용하여, 이를 전기신호로 변환한 후 뇌의 시각 피질에 전달하는 역할을 수행한다. 망막을 하드웨어로 구현하기 위해서는 망막의 구조와 동작에 대한 이해가 필요하며, 이를 위해 망막의 모델링이 유용할 수 있다. 본 논문에서는 척추동물의 망막을 구성하는 신경세포와 시냅스의 신호 전달 경로를 포함하는 2-D 망막 네트워크 모델을 소개한다. 또한 수치해석을 기반으로 다양한 조건에서 망막 모델을 해석하기 위해 시뮬레이터를 개발하였다. 이를 통해 다양한 세기의 빛이 망막에서 흡수되었을 때, 기존의 연구와 대비하여, 각 세포와 시냅스 노드 단위로 입출력 반응을 정밀하게 검증하여 인공망막 장치 개발에 기여하였다.

뉴로모픽 감각 인지 기술 동향 - 촉각, 후각을 중심으로 (Neuromorphic Sensory Cognition-Focused on Touch and Smell)

  • 박강호;이형근;강유성;김도엽;임정욱;제창한;윤조호;김정연;이성규
    • 전자통신동향분석
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    • 제38권6호
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    • pp.62-74
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    • 2023
  • In response to diverse external stimuli, sensory receptors generate spiking nerve signals. These generated signals are transmitted to the brain along the neural pathway to advance to the stage of recognition or perception, and then they reach the area of discrimination or judgment for remembering, assessing, and processing incoming information. We review research trends in neuromorphic sensory perception technology inspired by biological sensory perception functions. Among the various senses, we consider sensory nerve decoding technology based on sensory nerve pathways focusing on touch and smell, neuromorphic synapse elements that mimic biological neurons and synapses, and neuromorphic processors. Neuromorphic sensory devices, neuromorphic synapses, and artificial sensory memory devices that integrate storage components are being actively studied. However, various problems remain to be solved, such as learning methods to implement cognitive functions beyond simple detection. Considering applications such as virtual reality, medical welfare, neuroscience, and cranial nerve interfaces, neuromorphic sensory recognition technology is expected to be actively developed based on new technologies, including combinatorial neurocognitive cell technology.

저온 용액 기반 유연 유기 시냅스 트랜지스터 제작 공정의 최근 연구 동향 (Recent Trends in Low-Temperature Solution-Based Flexible Organic Synaptic Transistors Fabrication Processing)

  • 김광훈;이은호;방대석
    • 접착 및 계면
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    • 제25권2호
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    • pp.43-49
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    • 2024
  • 최근 유연 유기 시냅스 트랜지스터(flexible organic synaptic transistor, FOST)는 유기 반도체를 채널층으로 하여 유연성, 생체 적합성, 손쉬운 공정성, 복잡성 감소로 인해 주목받고 있다. 또한 기존의 무기 시냅스 소자에 비해 간단한 구조와 낮은 제조 비용으로 인간 뇌의 가소성을 모방할 수 있으므로 차세대 웨어러블 장치 및 소프트 로보틱스 기술에 적용이 가능하다. 유연 유기 시냅스 트랜지스터에서 유기 기판은 소자의 준비 온도에 민감하고 고온 처리 공정은 유기 기판의 열변형을 일으켜 고성능 소자를 제조하기 위해서는 저온용액 기반의 공정 기술이 필요하다. 본 총설에서는 저온 용액 기반 유연 유기 시냅스 트랜지스터 소자의 최신 공정 기술 연구 상황을 요약하고, 이에 따른 문제점과 해결해야 할 과제를 제시하고자 한다.