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光電子ニューロデバイスの研究

光电神经器件研究

基本信息

批准号：
05212209
负责人：
米津宏雄
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至 1993
项目状态：
已结题

项目摘要

脳の高次機能に範を求めたニューロコンピューティングの特異な情報処理機構は学習による自己組織化である。これを光電子集積回路で実現するための基礎となる光適応デバイスと光配線素子について前年度に引続き研究を進めた。シナプス結合を構成する光適応デバイスについては、浮遊ゲートを有する新しい構造を考案し、光パルス学習信号の光子数に比例して動作電流が変わり、信号が加えられなければ前の状態が不揮発に保たれるという機能が実現された。この光適応デバイスを用いて、シナプス結合重みの可塑性を実現すると共に総和一定則を実現する見通しが得られた。さらに、教師無し学習の典型例である競合学習アルゴリズムにおいて、結合重みが学習信号に応じて自動的に変わり、ネットワークが自己組織化することが基本ネットワークのシミュレーションで確認された。光配線素子については、多層チップ・システムのチップ間を空間並列光配線によって接続するために、Si基板を透過する波長1.1μmの発光素子を検討した。まず、Si基板上に結晶欠陥の少ないGaAs層を得るために高温熱処理を試み、貫通転位密度を大幅に減らすことができることを見い出した。さらに、歪短周期超格子を用いることによりGaAs成長時に貫通転位の発生が抑制されることが見い出された。また、(InAs)1(GaAs)n歪短周期超格子を用いると転位が発生しない層厚が著しく増加することが見い出され、これを量子井戸にして1.1μmの波長の発光が室温で得られた。これらの結果、ニューロコンピューティングを光電子集積回路によって実現するための基礎技術が明らかになった。

脳の High-level Functional Model めたニューロコンピューティングのSpecial Information Processing Organization は Learn による and organize it myself である.これをOptoelectronic integrated circuit is now the basis of the となるoptical adaptation デバイスとoptical wiring element についてThe previous year's research was carried out.シナプスcombinationを constituteする光fit応デバイスについては, floating ゲートを有する新しいstructure をtest caseし, light パルスlearning signalのThe number of photons is proportional to the operating current and the signal is to the current state.この光Adaptationボデバイスを用いて, シナプス Combined with the heavy みのplasticity を実appears すると公に総 and a certain rule を実appears する见通しが得られた.さらに、Teacher-free learning のTypical example であるJoint learning アルゴリズムにおいて、Combined heavy みが learning signal に応じてautomatic The に変わり, ネットワークがorganized the basic することがbasic ネットワークのシミュレーションでconfirmationされた. Optical wiring elements, multi-layered optical wiring systems, space parallel optical wiring systems The light element with a wavelength of 1.1μm is transmitted through the Si substrate. The lack of crystallization and lack of GaAs layer on the Si substrate means that the GaAs layer is exposed to high temperature and heat. The reason is that the bit density has been greatly reduced and the density has been greatly reduced.さらに、The short-period superlattice is used to suppress the growth of GaAs through the growth position of GaAs.また、(InAs)1(GaAs)n twisted short-period superlattice いると転 Position が発生しないlayer thickness が出しくAdd in することが见い出され, これをquantum well 戸にして1.1μmのwavelengthの発光がroom temperatureでgetられた.これらの results, ニューロコンピューティングをphotoelectronic integration The basic technology of the circuit is the basic technology of the circuit.