[发明专利]光敏神经元、感存算一体化智能感知装置、方法及介质

权利要求书

1.一种光敏神经元，其特征在于，包括：

雪崩探测器，用于在光子入射时，基于光致雪崩效应，输出电压脉冲；

与所述雪崩探测器串联的自适应阻变存储器，用于在所述电压脉冲的驱动下，导电离子漂移到导电沟道形成沉积，以感知任一信号光的光场信号，和/或经过训练后，产生最大幅值的电流脉冲。

2.根据权利要求1所述的光敏神经元，其特征在于，在无光子入射时，所述自适应阻变存储器的导电沟道溶解消散，其中，所述导电沟道的沉积速度大于所述导电沟道的扩散消融速度时，所述适应阻变存储器进入电阻降低模式，所述雪崩探测器进入快速充电模式，恢复至雪崩之前的初始状态。

3.根据权利要求1或2所述的光敏神经元，其特征在于，所述光敏神经元释放所述电流脉冲后，脉冲峰值为I_peak＝V_E/R_min，其中，V_E为过剩电压，R_min为所述自适应阻变存储器在电阻动态变化过程中的最低值。

4.根据权利要求3所述的光敏神经元，其特征在于，所述最低值由入射光子频率确定。

5.根据权利要求3或4所述的光敏神经元，其特征在于，还包括：

引入单元，用于引入电学激励，以基于所述入射光子频率和所述电学激励将所述自适应阻变存储器的实际阻值和所述雪崩探测器的实际电流调整为目标阻值和目标电流，达到神经元的活性条件。

6.一种感存算一体化智能感知装置，其特征在于，包括：

光敏神经元阵列，所述光敏神经元阵列包括多个如权利要求1-5任一项所述的光敏神经元，以输出电流。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

训练单元，用于将所述光敏神经元阵列中i行j列的光敏神经元进行训练，以将所述信号光的入射光强转换成电流的敏感系数，执行神经网络的乘加运算。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述输出电流的计算公式为：

其中，S_ij为光强，R_ij为电流的敏感系数，i为行数，j为列数，m为行数最大值，n为列数最大值。

9.一种感存算一体化智能感知方法，其特征在于，采用如权利要求6-8任一项所述的感存算一体化智能感知装置，所述方法包括以下步骤：

在光子入射时，基于光致雪崩效应，输出电压脉冲；

在所述电压脉冲的驱动下，导电离子漂移到导电沟道形成沉积，以感知任一信号光的光场信号，和/或经过训练后，产生最大幅值的电流脉冲。

10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求9所述的感存算一体化智能感知方法。