[发明专利]一种用于模拟联想记忆的强化学习仿生电路架构

说明书

本发明公开一种用于模拟联想记忆的强化学习仿生电路架构，所述电路架构包括MUX，所述MUX上连接有突触模块、控制模块和输出模块，突触模块包括用于模拟输入神经元的方波电压信号，方波电压信号为2supgt;n/supgt;个，其中，n为大于1的整数，控制模块包括控制信号，控制信号为可以为n个，n和控制信号可强化形成2supgt;n/supgt;种不同类型的强化控制信号代表学习方法强化的人群刺激进入2supgt;n/supgt;个突触模块。本发明强化学习仿生电路架构是基于巴甫洛夫联想记忆以及非联想记忆的，它更真实地模拟了人类记忆的特点，这与我们人类的记忆是一致的；通过输入模拟输入神经元的方波电压信号，通过设置控制信号模拟学习方法强化的人群，能够更加全面的模拟人的学习过程。

技术领域

本发明涉及一种强化学习仿生领域，具体是一种用于模拟联想记忆的强化 学习仿生电路架构。

背景技术

1971年，Leonchua以电荷和磁通之间的关系为出发点，提出了第四个基本 电路元件的假说。然而，在很长一段时间里，并没有合适的模型。2008年，惠 普实验室的Crossbarlatch和他的团队做出了第一个纳米级的记忆体器件，引 起了记忆体研究的热潮。纳米记忆体器件的出现有可能实现非挥发性随机存取 存储器。进一步说，基于记忆体的RAM(随机存取存储器)在集成度、功耗和读 写速度上都优于传统的RAM。

传统的仿生手段不能很好的克服生物学中的遗忘问题，且现有的仿生电路 只能实现部分仿生功能如联想记忆，非联想记忆，泛化和分化、学习和遗忘其 中一个功能，交互式学习和强化学习的生物学现象未能在电路中很好的诠释； 个体差异化的现象会改变学习效率的问题在仿生电路中难以实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于模拟联想记忆的强化学习仿生电路架构， 该强化学习仿生电路架构是基于巴甫洛夫联想记忆以及非联想记忆的，它更真 实地模拟了人类记忆的特点，这与我们人类的记忆是一致的；通过输入模拟输 入神经元的方波电压信号，通过设置控制信号模拟学习方法强化的人群，能够 更加全面的模拟人的学习过程。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于模拟联想记忆的强化学习仿生电路架构，所述电路架构包括MUX (多路选择器)，MUX为仿生电路架构的逻辑控制层，所述MUX上连接有突触模 块、控制模块和输出模块，突触模块包括用于模拟输入神经元的方波电压信号， 方波电压信号为2ⁿ个，其中，n为大于1的整数，控制模块包括控制信号，控制 信号为可以为n个，n和控制信号可强化形成2ⁿ种不同类型的强化控制信号代表 学习方法强化的人群刺激进入2ⁿ个突触模块。

2ⁿ个所述方波信号分别表示为分别 代表不同的学习方法施加在突触上的刺激。

进一步的，所述MUX的输出端包括第一输出端、第二输出端、...、第2ⁿ输出端，第一输出端、第二输出端、...、第2ⁿ输出端的电压分别表示为第一模块、第二模块和第三模块均n个，第一模块是模拟习 惯化和去习惯化过程的非关联学习电路。

所述第一模块只支持单一刺激输入，第三模块是关联学习模块，模拟泛化 和分化过程，第二模块是输出接收模块，第二模块通过改变其自身电路的阈值 电压来完成4-6V脉冲刺激的输出。

2ⁿ个所述第一模块分别连接在MUX的2ⁿ个输出端。

所述第三模块包括2ⁿ个输入端和一个输出端，第三模块的2ⁿ个输入端分别 连接在MUX的2ⁿ个输出端，2ⁿ个第三模块的输出端分别连接2ⁿ个第一模块的输 出端。