ニューロン回路、システムおよびスイッチ回路
| 国内特許コード | P190016514 |
|---|---|
| 整理番号 | (AF47P002) |
| 掲載日 | 2019年11月26日 |
| 出願番号 | 特願2018-553650 |
| 出願日 | 平成29年7月18日(2017.7.18) |
| 国際出願番号 | JP2017025932 |
| 国際公開番号 | WO2018100790 |
| 国際出願日 | 平成29年7月18日(2017.7.18) |
| 国際公開日 | 平成30年6月7日(2018.6.7) |
| 優先権データ |
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| 発明者 |
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| 出願人 |
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| 発明の名称 |
ニューロン回路、システムおよびスイッチ回路
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| 発明の概要 | 時系列にスパイク信号が入力する入力端子と、一端が前記入力端子に接続され、他端が中間ノードに接続され、単一のスパイク信号が入力しても高抵抗状態を維持し、第１期間内に複数のスパイク信号が入力すると抵抗値が前記高抵抗状態より低い低抵抗状態となる第１スイッチ素子と、前記中間ノードに接続され、前記第１スイッチ素子が低抵抗状態となると前記入力端子を所定レベルとするフィードバック回路と、前記入力端子と前記中間ノードとの間に前記第１スイッチ素子と直列に接続され、前記入力端子に１+または複数のスパイク信号が入力しても低抵抗状態を維持し、前記入力端子が所定レベルとなると高抵抗状態となる第２スイッチ素子と、を具備するニューロン回路。 |
| 従来技術、競合技術の概要 |
電圧を印加しない状態では高抵抗状態であり、電圧を印加すると低抵抗状態となる。電圧を遮断すると自発的に高抵抗状態に戻るスイッチ素子が知られている（例えば、非特許文献１－６）。負性抵抗を有するスイッチ素子が知られている（例えば、非特許文献７－１１） |
| 産業上の利用分野 |
本発明は、ニューロン回路、システムおよびスイッチ回路に関する。 |
| 特許請求の範囲 |
【請求項1】 時系列にスパイク信号が入力する入力端子と、 一端が前記入力端子に接続され、他端が中間ノードに接続され、単一のスパイク信号が入力しても高抵抗状態を維持し、第１期間内に複数のスパイク信号が入力すると抵抗値が前記高抵抗状態より低い低抵抗状態となる第１スイッチ素子と、 前記中間ノードに接続され、前記第１スイッチ素子が低抵抗状態となると前記入力端子を所定レベルとするフィードバック回路と、 前記入力端子と前記中間ノードとの間に前記第１スイッチ素子と直列に接続され、前記入力端子に１または複数のスパイク信号が入力しても低抵抗状態を維持し、前記入力端子が所定レベルとなると高抵抗状態となる第２スイッチ素子と、 を具備するニューロン回路。 【請求項2】 前記中間ノードと基準電位端子との間に接続された負荷を具備する請求項１記載のニューロン回路。 【請求項3】 前記所定レベルはハイレベルである請求項２記載のニューロン回路。 【請求項4】 前記第１スイッチ素子は、前記一端と前記他端との間に接続され、第２期間内に前記他端に対し前記一端に印加される電圧を平均化した内部状態量が第１閾値より低いときに高抵抗状態となり、前記内部状態量が第２閾値より高いときに低抵抗状態となる抵抗体を備える請求項１から３のいずれか一項記載のニューロン回路。 【請求項5】 前記抵抗体は、所定温度以上で金属相となり、前記所定温度以下で絶縁相となり、前記内部状態量は、前記第２期間内に前記他端に対し前記一端に印加される電圧のＲＭＳである請求項４記載のニューロン回路。 【請求項6】 前記第１スイッチ素子は、前記一端と前記他端との間に接続され、内部状態量が第１閾値より低いときに高抵抗状態となり、前記内部状態量が第２閾値より高いときに低抵抗状態となる抵抗体を備え、 時刻Ｔ０における前記内部状態量Ｓ（Ｔ０）は、前記一端と前記他端との間の電圧をＶ１０、Ｖ１０が前記内部状態量に与える影響をｆ（Ｖ１０）、および前記内部状態量の緩和時間をτｄｅｃとしたとき （式省略） である請求項１から３のいずれか一項記載のニューロン回路。 【請求項7】 前記抵抗体は、所定温度以上で金属相となり、前記所定温度以下で絶縁相となり、Ａを定数としたときｆ（Ｖ１０）＝Ａ×Ｖ１０２である請求項６記載のニューロン回路。 【請求項8】 前記抵抗体は酸化バナジウムである請求項１から７のいずれか一項記載のニューロン回路。 【請求項9】 前記入力端子と前記中間ノードとの間に前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチと直列に接続され、単一のスパイク信号が入力しても高抵抗状態を維持し、第３期間内に複数の前記スパイク信号が入力すると低抵抗状態となる第３スイッチ素子を具備する請求項１から７のいずれか一項記載のニューロン回路。 【請求項10】 前記第３スイッチ素子の高抵抗状態の抵抗値は前記第１スイッチ素子の高抵抗状態の抵抗値より高く、 前記第３スイッチの低抵抗状態の抵抗値は前記第１スイッチ素子の高抵抗状態の抵抗値より低い請求項９記載のニューロン回路。 【請求項11】 請求項１から１０のいずれか一項記載のニューロン回路と、 前記ニューロン回路を接続するシナプス回路と、 を具備するシステム。 【請求項12】 入力信号が入力する入力端子と、 出力端子と、 前記入力端子に接続された一端と、前記出力端子に接続された他端と、前記一端と前記他端との間に接続され、内部状態量が第１閾値より低いときに高抵抗状態となり、前記内部状態量が第２閾値より高いときに前記高抵抗状態より抵抗値の低い低抵抗状態となる抵抗体と、を備えるスイッチ素子と、 を具備し、 時刻Ｔ０における前記内部状態量Ｓ（Ｔ０）は、前記一端と前記他端との間の電圧をＶ１０、Ｖ１０が内部状態量に与える影響をｆ（Ｖ１０）、および前記内部状態量の緩和時間をτｄｅｃとしたとき （式省略） であり、 前記入力信号の変動周期は前記緩和時間より短いスイッチ回路。 【請求項13】 前記入力信号は複数のスパイク信号であり、前記複数のスパイク信号の間隔は前記緩和時間より短い請求項１２記載のスイッチ回路。 【請求項14】 前記抵抗体は、所定温度以上で金属相となり、前記所定温度以下で絶縁相となり、Ａを定数としたときｆ（Ｖ１０）＝Ａ×Ｖ１０２である請求項１２または１３記載スイッチ回路。 |
| 国際特許分類(IPC) |
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画像
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| 出願権利状態 | 公開 |
| 参考情報 （研究プロジェクト等） | CREST 二次元機能性原子・分子薄膜の創製と利用に資する基盤技術の創出 領域 |
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『 ニューロン回路、システムおよびスイッチ回路』に関するお問合せ
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