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Development of materials reservoir devices consuming ultra-low energy consumpution utilized chemical dynamics of nanosystems

利用纳米系统化学动力学开发超低能耗材料储存装置

基本信息

批准号：
22H01900
负责人：
田中啓文
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本課題は、ナノマテリアルのランダムネットワーク中で、入力信号を化学ダイナミクスにより変調させた場合に、なぜ低消費電力人工知能（AI）演算素子である「マテリアルリザバー」デバイスとして機能するのかを解明するものである。そこで、まず最初に行った研究内容が、リザバー材料の探索およびリザバーデバイスの確立であった。リザバー材料として様々な材料系を試行したところ、Ag2Sアイランドとナノ粒子、Ag2Seナノワイヤー、カーボンナノチューブ3次元ネットワークなどを試行した場合に、そのランダムネットワークが精度の高いリザバーとして動作することを確認した。特にノード（ジャンクション）の数が増大するとメモリ容量が増加することが2次元デバイス同士の比較、2次元と3次元デバイスの比較により確認された。リザバー計算のランダム構造とマテリアルランダムネットワークの親和性は高く、化学ダイナミクスの導入によりリザバーとして活用できることが分かった。しかし、それらの内部挙動が不明なためなぜ情報処理が可能かはいまだ不明で、今後解明を進める。電極数については16電極から128電極まで増大させ、人工知能制度を調べたが40電極程度で飽和することも分かった。また、もう一つの課題である、「どのような材料系がマテリアルリザバーに適しているのか」については非線形性の強い材料がより、高精度の人工知能デバイスになることが分かっており、非線形性をいかに強くするかが課題となることが分かった。

This subject aims to solve the problem of "power generation" in the case of input signal chemical modulation and low power consumption artificial intelligence (AI) algorithm. The initial research content of the project is to explore and establish the materials. The material system of Ag2S particles, Ag2Se particles, Ag2S particles, Ag The increase in the number of special applications and the increase in the capacity of special applications confirm the comparison between 2D and 3D applications. The structure of the computer system has a high affinity, and the introduction of the chemical system has a high affinity. Information processing is possible, but it is unclear, and the future is clear. The number of electrodes increased from 16 electrodes to 128 electrodes, and the artificial energy system was adjusted to 40 electrodes. The problem is that the material system is not linear and strong, and the artificial knowledge with high precision is not linear and strong.

项目成果

期刊论文数量（54）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ag2Seナノワイヤネットワークインマテリオリザバーデバイスの音声分類

材料储存装置中Ag2Se纳米线网络的音频分类

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuki Usami;Yuichiro Tanaka;Hakaru Tamukoh;Takuya Matsumoto;van der Wiel W;Hirofumi Tanaka;宇佐美雄生，田中悠一朗，琴岡匠，田向権，田中啓文;琴岡匠，Lilak Sam，Stieg A. Z.，Gimzewski J. K.，田中悠一朗，田向権，宇佐美雄生，田中啓文
通讯作者：
琴岡匠，Lilak Sam，Stieg A. Z.，Gimzewski J. K.，田中悠一朗，田向権，宇佐美雄生，田中啓文

Radical initiator dependence of fabrication for hydrophilic graphene nanoribbon by unzipping of DWNT

通过 DWNT 解压缩制备亲水性石墨烯纳米带的自由基引发剂依赖性