本發(fā)明涉及一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列及神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)在模式識(shí)別、自適應(yīng)、泛化等智能問題的處理能力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及人腦。即便現(xiàn)今最先進(jìn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行時(shí)也存在耗時(shí)巨大等問題。神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)就是為了解決上述這些問題的硬件途徑。神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)受大腦神經(jīng)元細(xì)胞連接方式和信息處理方式的啟發(fā)，采用靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（sram）或憶阻器作為電子神經(jīng)元之間相互連接的電子突觸。大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的突觸具有連接強(qiáng)度可塑性。為了模擬這種可塑性，可以利用電子突觸可變、非易失電阻的特性?，F(xiàn)有技術(shù)認(rèn)為電子突觸的可變阻態(tài)數(shù)量越多，神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算精度越高。然而電子突觸的可變阻態(tài)越多，基于靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的電子突觸內(nèi)部需要的晶體管數(shù)目越多，導(dǎo)致電子突觸占用過大的物理面積，基于憶阻器的電子突觸雖然器件體積小，但要實(shí)現(xiàn)可靠、穩(wěn)定、記憶時(shí)間長(zhǎng)的多阻態(tài)目前仍然具有挑戰(zhàn)性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，確有必要提供一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列及神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，在保持計(jì)算精度的前提下縮小電子突觸的體積、提高電子突觸的穩(wěn)定性。一種三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列，包括：多個(gè)電子突觸及控制電路；所述多個(gè)電子突觸構(gòu)成m×n電子突觸陣列，其中m、n為大于0的整數(shù)，所述多個(gè)電子突觸中每一電子突觸包括一第一連接端與一第二連接端，所述三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列每一行包括n個(gè)電子突觸，該n個(gè)電子突觸的第一連接端通過字線相互連接，每一列包括m個(gè)電子突觸，該m個(gè)電子突觸的第二連接端通過位線相互連接；所述控制電路控制該多個(gè)電子突觸的阻態(tài)；所述電子突觸的阻態(tài)數(shù)目為3。一種三值神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，包括外圍io及所述的三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列；所述外圍io包括外圍輸入電路、外圍輸出電路、電子突觸調(diào)節(jié)電路、突觸權(quán)重存儲(chǔ)電路、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器；所述外圍輸入電路接收其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為三值信號(hào)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)；所述外圍輸出電路將三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算轉(zhuǎn)化為與目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)相匹配的信號(hào)輸出；所述電子突觸調(diào)節(jié)電路用于將突觸權(quán)重?cái)?shù)據(jù)寫入網(wǎng)絡(luò)或?qū)W(wǎng)絡(luò)權(quán)重進(jìn)行修正；所述突觸權(quán)重存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的權(quán)重值；所述隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并將該隨機(jī)數(shù)與所述突觸權(quán)重存儲(chǔ)電路中的權(quán)重值進(jìn)行對(duì)比，從而確定所述電子突觸的阻值狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列及三值神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)在保持計(jì)算精度在可接受范圍內(nèi)的前提下減少電子突觸阻態(tài)數(shù)量，進(jìn)而縮小電子突觸的體積，提高電子突觸的穩(wěn)定性。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的三值神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中電子突觸陣列示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的相變自旋憶阻器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的相變自旋憶阻器阻態(tài)在-1態(tài)與+1態(tài)之間轉(zhuǎn)換的示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的相變自旋憶阻器阻態(tài)阻態(tài)在0態(tài)與-1態(tài)、0態(tài)與+1態(tài)之間轉(zhuǎn)換的示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的三值神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中電子突觸及外圍電路示意圖。主要元件符號(hào)說明三值神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)100三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列10電子突觸110相變自旋憶阻器110a磁固定層111間隔層112磁自由層113第一電極114第二電極115控制電路120外圍io20外圍輸入電路220輸入存儲(chǔ)221外圍輸出電路230輸出存儲(chǔ)231電子突觸調(diào)節(jié)電路240突觸權(quán)重存儲(chǔ)電路250采樣電路260隨機(jī)數(shù)發(fā)生器270如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列及利用其的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列10，包括多個(gè)電子突觸110及控制電路120。該三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列10為信息的存儲(chǔ)、計(jì)算單元，具有三值的特性，能夠以概率的方式實(shí)施人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算功能。所述多個(gè)電子突觸110中每一電子突觸包括一第一連接端與一第二連接端。所述多個(gè)電子突觸110構(gòu)成m×n電子突觸陣列，其中m、n為大于0的整數(shù)。所述m×n電子突觸陣列中，每一行包括n個(gè)電子突觸110，該n個(gè)電子突觸110的第一連接端通過字線相互連接，每一列包括m個(gè)電子突觸110，該m個(gè)電子突觸110的第二連接端通過位線相互連接。所述m×n電子突觸陣列的每一行對(duì)應(yīng)一條字線，共計(jì)m條字線，每一列對(duì)應(yīng)一條位線，共計(jì)n條位線。所述多個(gè)電子突觸110具有三個(gè)阻態(tài)，分別定義為-1態(tài)、0態(tài)、+1態(tài)。所述多個(gè)電子突觸110可以為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（sram）或憶阻器。所述憶阻器的具體結(jié)構(gòu)不限，可以為flash結(jié)構(gòu)，pcram結(jié)構(gòu)，rram結(jié)構(gòu)，stt-ram結(jié)構(gòu)，mram結(jié)構(gòu)，cbram結(jié)構(gòu)等。所述憶阻器的端口數(shù)目不限，可以為三端憶阻器或兩端憶阻器。本實(shí)施例中所述電子突觸110為相變自旋憶阻器110a。請(qǐng)參閱圖2，所述相變自旋憶阻器110a包括：磁固定層111、間隔層112、磁自由層113。所述磁固定層111、間隔層112以及磁自由層113依次層疊設(shè)置，所述間隔層112設(shè)置在所述磁固定層111和磁自由層113之間，且該間隔層112分別與所述磁固定層111和磁自由層113接觸設(shè)置。所述間隔層112的材料為相變材料，所述相變材料為晶態(tài)相變材料或非晶態(tài)相變材料。本實(shí)施例中，所述三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列10每一行包括n個(gè)相變自旋憶阻器110a，該n個(gè)相變自旋憶阻器110a的磁固定層111通過字線相互連接，所述三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列10每一列包括m個(gè)相變自旋憶阻器110a，該m個(gè)相變自旋憶阻器110a的磁自由層113通過位線相互連接。所述磁固定層111和磁自由層113的材料為具有磁性的材料。該磁性材料的有效磁性方向可以平行于磁固定層111和磁自由層113面內(nèi)方向（如圖2），也可以垂直于磁固定層111和磁自由層113面內(nèi)方向。磁性材料包括但不限于磁性合金或磁性單質(zhì)金屬。優(yōu)選地，所述磁固定層111和磁自由層113的材料為coxfeybz(其中x,y,z為整數(shù))合金或赫斯勒（heusler）合金。該coxfeybz合金具有高飽和磁化強(qiáng)度、高居里溫度并提高與中間層之間的界面性質(zhì)，從而產(chǎn)生較大的磁阻效應(yīng)。該heusler合金具有半金屬性(halfmetallic),理論上有高自旋流入射(spininjection)效率。在磁固定層111和磁自由層113磁化方向反平行的情況下，heusler合金能有效降低通過間隔層112軟擊穿部位的電子隧穿，從而提高磁阻值。因此小寫入電流和讀出電流也能使所述相變自旋憶阻器110a工作，從而可有效地降低該相變自旋憶阻器110a的功耗。所述間隔層112用于間隔所述磁固定層111和所述磁自由層113。該間隔層112的材料為相變材料。所述相變材料可以為硫系化合物。所述硫系化合物可以為二元、三元或四元硫系化合物，gexteysbz，其中，x、y、z為整數(shù)，如ge2sb2te5、ge1sb2te4、ge1sb4te7、gete、gesb、sb2te3、sb70te30、等。所述相變自旋憶阻器110a還可以包括一第一電極114與一第二電極115。所述第一電極114設(shè)置在所述磁固定層111遠(yuǎn)離所述間隔層112的表面。所述第二電極115設(shè)置在所述磁自由層113遠(yuǎn)離所述間隔層112的表面。所述第一電極114和第二電極115為導(dǎo)電材料，可以為但不限于金屬、合金以及導(dǎo)電碳材料中的至少一種。所述控制電路120用于控制所述多個(gè)電子突觸110的阻態(tài)。所述控制電路120的具體結(jié)構(gòu)由電子突觸110的類型決定。本實(shí)施例中電子突觸110由相變自旋憶阻器110a實(shí)現(xiàn)，該相變自旋憶阻器110a的阻態(tài)由所述控制電路120發(fā)出的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行控制。所述控制電路120可以等效于一個(gè)可編程的皮秒級(jí)精度的信號(hào)發(fā)生器，能夠根據(jù)定義的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作時(shí)序產(chǎn)生特定幅值、特定脈寬的電壓信號(hào)或者電流信號(hào)，所述電壓信號(hào)用于激勵(lì)間隔層相變材料發(fā)生相變，所述電流信號(hào)用于翻轉(zhuǎn)所述磁自由層113中的磁化方向。下面對(duì)所述相變自旋憶阻器110a的工作原理及該相變自旋憶阻器110a在三個(gè)阻態(tài)之間的轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行說明。請(qǐng)參閱圖3，當(dāng)間隔層112的相變材料為晶態(tài)時(shí)，所述相變自旋憶阻器110a的磁阻效應(yīng)較明顯。此時(shí)可以通過外加磁場(chǎng)效應(yīng)或自旋極化電流的自旋轉(zhuǎn)移矩效應(yīng)來翻轉(zhuǎn)(180度)所述磁自由層113中的磁化方向。所述外加磁場(chǎng)效應(yīng)包括但不限于使用導(dǎo)線中通過的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。所述自旋極化電流從第一電極114流向第二電極115，電流形式包括但不限于一定時(shí)間長(zhǎng)度和一定電壓強(qiáng)度的脈沖。若所述磁自由層113和所述磁固定層111中的磁化方向相同，該相變自旋憶阻器110a處于低阻狀態(tài)，此時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要標(biāo)記為-1態(tài)；若所述磁自由層113和所述磁固定層111中的磁化方向相反，該相變自旋憶阻器110a處于高阻狀態(tài)，此時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要標(biāo)記為+1態(tài)。當(dāng)間隔層112的相變材料為非晶態(tài)時(shí)，由于電子散射較嚴(yán)重，所述相變自旋憶阻器110a的磁阻效應(yīng)不明顯，磁自由層113和磁固定層111中的磁化方向相同或相反情況下電阻的差異不易區(qū)分，但所述相變自旋憶阻器110a的阻值與前面所述的兩種阻態(tài)可區(qū)別，此時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要標(biāo)記為0態(tài)。請(qǐng)參閱圖4，間隔層112的相變材料可以通過熱效應(yīng)在晶相與非晶相之間轉(zhuǎn)變。所述熱效應(yīng)包括但不限于電流產(chǎn)生的焦耳熱，該焦耳熱可以使得相變材料在晶相和非晶相之間發(fā)生轉(zhuǎn)變。通常用于產(chǎn)生焦耳熱的電流要大于前述用于翻轉(zhuǎn)磁化方向的電流，可以通過對(duì)所述間隔層112施加特定幅值、特定脈寬的電壓信號(hào)而獲得產(chǎn)生焦耳熱的電流。該電壓信號(hào)的具體參數(shù)可能會(huì)因所述相變自旋憶阻器110a的特征尺寸、材料等的不同而有所改變。例如，對(duì)于一個(gè)特征尺寸為300nm的相變自旋憶阻器110a，其set過程（即間隔層112由非晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榫啵椋航o該間隔層112一個(gè)低而長(zhǎng)的脈沖（典型值為電壓1.0v，時(shí)間1ns），相變區(qū)域溫度超過結(jié)晶溫度，相變材料由非晶相變?yōu)榫?，相變材料的阻值由高阻變?yōu)榈妥瑁黄鋜eset過程（即間隔層112由晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷啵椋航o該間隔層112一個(gè)高而短的脈沖（典型值為電壓6.5v，時(shí)間500ps），相變區(qū)域溫度超過融化溫度，撤掉電壓后溫度驟降，相變材料由晶相變?yōu)榉蔷?，相變材料的阻值由低阻變?yōu)楦咦?。此外，還有一種set方式是給所述間隔層112高而短的脈沖后，追加多個(gè)幅值逐步減小的脈沖，使其產(chǎn)生一個(gè)退火過程形成晶相，典型值為6.5v、5v、3v、1v，時(shí)間均為500ps，間隔100ps。相應(yīng)參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況可作適當(dāng)調(diào)整。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種三值神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，包括三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列10和外圍io，該三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列10為信息的存儲(chǔ)、計(jì)算單元，具有三值的特性，能夠以概率的方式實(shí)施人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算功能，外圍io直接連接于三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列10，實(shí)現(xiàn)信息的輸入、計(jì)算結(jié)果的輸出，根據(jù)數(shù)據(jù)的不同形式目的對(duì)應(yīng)不同的外圍電路。請(qǐng)參閱圖5，本實(shí)施例中所述外圍io包括外圍輸入電路220、外圍輸出電路230、電子突觸調(diào)節(jié)電路240、突觸權(quán)重存儲(chǔ)電路250、采樣電路260、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器270。數(shù)據(jù)通過外圍輸入電路220進(jìn)入陣列，其運(yùn)算結(jié)果由外圍輸出電路230輸出，其他外圍電路可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用適當(dāng)調(diào)整、省略。所述外圍輸入電路220接收其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)。所述外圍輸入電路220的輸入端連接其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出端與m條字線相連接。所述其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)以特定的路由方式和策略到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。所述其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)類型可以為二值、三值、多值或模擬信號(hào)。當(dāng)信號(hào)類型為二值、多值或模擬信號(hào)時(shí)，需要相應(yīng)的編碼模塊、ad轉(zhuǎn)換模塊（圖未示）將其轉(zhuǎn)化為三值信號(hào)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，以提高網(wǎng)絡(luò)的兼容性。所述編碼模塊、ad轉(zhuǎn)換模塊可根據(jù)實(shí)際情況自由配置，當(dāng)使用單一三值網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)連接時(shí)，所述編碼模塊、ad轉(zhuǎn)換模塊可以被省略或被配置為關(guān)閉狀態(tài)。所述外圍輸出電路230將三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算結(jié)果以脈沖信號(hào)的形式輸出。所述外圍輸出電路230的輸入端與n條位線相連接，輸出端連接其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)類型可以為二值、三值、多值或模擬信號(hào)，當(dāng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)類型為二值、多值或模擬信號(hào)時(shí)，需要相應(yīng)的編碼模塊、da轉(zhuǎn)換模塊（圖未示）將其轉(zhuǎn)化為與目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)相匹配的信號(hào)輸出網(wǎng)絡(luò)。所述編碼模塊、da轉(zhuǎn)換模塊可根據(jù)實(shí)際情況自由配置，當(dāng)使用單一三值網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)連接時(shí)，所述編碼模塊、da轉(zhuǎn)換模塊可以被省略或被配置為關(guān)閉狀態(tài)。所述外圍輸入電路220與其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間還可以進(jìn)一步增加一輸入存儲(chǔ)221。所述輸入存儲(chǔ)221使輸入信號(hào)有一定字節(jié)的緩存，可以防止高速數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)無應(yīng)答丟失。所述輸入存儲(chǔ)221的輸入端與其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接，接收其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)，所述輸入存儲(chǔ)221的輸出端與所述外圍輸入電路220的輸入端連接。同樣地，所述外圍輸出電路230與其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間還可以進(jìn)一步增加一輸出存儲(chǔ)231。所述輸出存儲(chǔ)231使輸出信號(hào)有一定字節(jié)的緩存，可以防止高速數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)無應(yīng)答丟失。所述輸出存儲(chǔ)231的輸入端與所述外圍輸出電路230的輸出端連接，所述輸出存儲(chǔ)231的輸出端與其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接。所述電子突觸調(diào)節(jié)電路240用于將突觸權(quán)重?cái)?shù)據(jù)寫入網(wǎng)絡(luò)或?qū)W(wǎng)絡(luò)權(quán)重進(jìn)行修正。電子突觸110的調(diào)節(jié)主要有兩種方式：第一種是離線通過計(jì)算機(jī)使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法將運(yùn)算后的突觸權(quán)重?cái)?shù)據(jù)直接寫入網(wǎng)絡(luò)，即一步完成調(diào)整到目標(biāo)阻態(tài)，這可以看做網(wǎng)絡(luò)的初始化配置過程，數(shù)據(jù)量大但次數(shù)少；第二種是在線學(xué)習(xí)過程，即網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行中，若接收到期望輸出信號(hào)，則通過一個(gè)數(shù)字或模擬的比較器計(jì)算出期望信號(hào)與自身輸出信號(hào)的誤差，通過電路中的計(jì)算單元以某種算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)權(quán)重進(jìn)行修正，所述算法包括但不限于bp算法。這可以看做網(wǎng)絡(luò)的在線學(xué)習(xí)階段，數(shù)據(jù)量小但頻繁發(fā)生?？梢岳脗鹘y(tǒng)的誤差反向傳播計(jì)算電路完成對(duì)電子突觸阻態(tài)的調(diào)節(jié)。所述突觸權(quán)重存儲(chǔ)電路250存儲(chǔ)m×n個(gè)電子突觸110的突觸權(quán)重。突觸權(quán)重存儲(chǔ)位數(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算精度有關(guān)，可以根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定。本實(shí)施例中突觸權(quán)重存儲(chǔ)位數(shù)為8位。所述采樣電路260用于實(shí)現(xiàn)多位突觸權(quán)重與三值突觸權(quán)重之間的轉(zhuǎn)換。采樣電路260可以為一個(gè)8位的ad轉(zhuǎn)換器，其將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的權(quán)重值（浮點(diǎn)數(shù)）轉(zhuǎn)換為8位有符號(hào)的整數(shù)，取值范圍為[-128,+127]，并存儲(chǔ)在突觸權(quán)重存儲(chǔ)電路250中，當(dāng)訓(xùn)練參數(shù)預(yù)先整形化時(shí)，采樣電路260可以省略。所述隨機(jī)數(shù)發(fā)生器270為真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器或偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器,其實(shí)現(xiàn)方式包含但不限于用7個(gè)處于亞穩(wěn)態(tài)的觸發(fā)器產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)的無符號(hào)的7位整數(shù)，其取值范圍為[0,127]。然后將該隨機(jī)數(shù)與突觸權(quán)重存儲(chǔ)電路250中的權(quán)重值進(jìn)行對(duì)比，從而確定電子突觸阻值的狀態(tài)。設(shè)突觸權(quán)重存儲(chǔ)電路250中的權(quán)重值為w，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器270產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)為v，轉(zhuǎn)換規(guī)則如下：取權(quán)重值低7位w[6:0]構(gòu)成正整數(shù)w1（范圍[0,127]）與隨機(jī)數(shù)v比較（比較過程可以通過比較器實(shí)現(xiàn)），若w1小于v，則電子突觸阻態(tài)為0；否則檢查權(quán)重值第8位，當(dāng)其為0時(shí)，電子突觸阻態(tài)為+1；當(dāng)其為1時(shí)，電子突觸阻態(tài)為-1。本發(fā)明提供的三值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸陣列10及三值神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)100以概率的形式定時(shí)刷新連接處突觸權(quán)重值，刷新周期與網(wǎng)絡(luò)仿真精度和輸入數(shù)據(jù)編碼形式均有關(guān)。雖然在每個(gè)特定的時(shí)間上看，網(wǎng)絡(luò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能為0、-1、+1，但長(zhǎng)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)來看節(jié)點(diǎn)取值為相應(yīng)突觸權(quán)重的概率函數(shù)，若輸出為連續(xù)的序列，則其累加求和的積分過程最終結(jié)果可以還原相應(yīng)權(quán)重存儲(chǔ)位數(shù)的精度。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的三值神經(jīng)形態(tài)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)100在保持計(jì)算精度在可接受范圍內(nèi)的前提下，減少電子突觸阻態(tài)數(shù)量，進(jìn)而基于靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的電子突觸物理面積，提高基于憶阻器的電子突觸的可靠性、穩(wěn)定性、記憶時(shí)間。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12