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透明、柔软的人工突触的材质与结构。
很多人工智能系统都在尝试复制自然界中的生物机制与生物行为。电子突触是这方面的重要实例。电子突触旨在复制神经细胞之间的连接，使电信号或化学信号能够传输到人体的目标细胞。
在过去的若干年中，研究人员使用单一的物理设备模拟了多功能突触的功能。这类设备很快就能在机器上实现高级学习和记忆功能，进而模拟人脑功能。近来，用于模式识别的灵活、透明以及生物兼容的电子设备逐渐成为可穿戴设备与可植入突触系统的热点。然而，这类“隐形”的电子突触还存在明显的缺陷：它们很容易溶解在水中或有机溶剂中，这对于可穿戴设备来讲可能是“致命”的。
据美国物理学网（phys.org）7月3日报道，为了解决隐形电子突触的“溶解问题”，中国上海复旦大学的研究人员已开始着手开发一种稳定、灵活和防水的新型人工突触。他们在Nanoscale Horizons杂志发表的一篇论文中，描述了一种完全透明的电子设备，它可以模拟基本的突触行为，如配对脉冲促进（PPF）、长期增强/抑制（LTP/LTD）和学习-遗忘-再学习过程等。复旦大学研究人员研制的这种柔性透明防水突触，在可见光范围内的透光率约为87.5%。它还能够在弯曲状态下可靠地复制LTP/LTD过程。LTP和LTD是影响突触可塑性的重要过程，它们分别会导致突触强度的增强与减弱。
在实验中，研究人员将防水电子突触浸泡在水和5种常见有机溶剂中约12小时后测试了其性能，发现防水突触的功能没有明显的退化。研究人员还利用防水电子突触开发了一种设备-系统级仿真框架，该框架对手写数字的识别准确率达到92.4%。此外，防水电子突触具有典型的突触可塑性特征，包括EPSC/IPSC、PPF和学习-遗忘-再学习等。
复旦大学开发的新型突触是首款“隐形”的防水电子突触，它可以在有机溶剂中稳定工作。在未来，该设备有望用于开发新的高可靠性大脑神经形态系统。
原创编译：雷鑫宇 审稿：阿淼 责编：张梦
期刊来源：Nanoscale Horizons
期刊编号：2055-6756
原文链接：https://phys.org/news/2019-07-waterproof-artificial-synapses-pattern-recognition.html
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文章来源: https://www.toutiao.com/group/6709736911256158731/