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物理学院“博约学术论坛”系列报告-第287期

来源:    发布日期:2021年06月02日




­物理学院博约学术论坛系列报告

287

题目基于自旋电子学器件的概率和类脑计算

报告人:袁喆 教授北京师范大学

间:202163() 下午14:00

点:中心教学楼620

会议号:404 082 331

摘要:

自旋电子学在磁性存储器的发展方面取得了巨大的成功。磁性存储器要求自旋器件具有确定的动力学行为,通常需要增大成本来抑制磁动力学的随机性,保证数据不丢失。而随机性恰是用于新型概率计算的基础,近年来人们发现它有望解决一些量子计算和神经形态计算中的一些重要问题,因而可以成为自旋电子学器件的另一各广阔的应用领域。概率计算的核心是具有随机动力学的低功耗计算原件,以磁性隧道结为代表的的自旋电子学器件可以很好地满足该硬件要求。受神经科学的启发,结合磁性隧道结器件尺寸小、能耗低、丰富的动力学特性和电学调控手段,我们设计并展示了用超顺磁隧道结组成的连续吸引子神经网络来表征信息空间中不同的特征值的群体编码方案,为类脑计算提供了一个理想的平台。这个模型不仅具有较宽的参数区间,还能比目前广泛使用的贝叶斯推理具有更优的信息整合能力。我们还设计了基于脉冲神经网络的强化学习决策控制,将马尔科夫决策中的状态与智能体可选择的行为抽象成神经元,形成一个两层的脉冲神经网络,其中的连接权重表示行为价值函数,可以通过有效训练获得。为交叉阵列硬件实现强化学习提供参考。

简历

袁喆,北京师范大学物理学系教授,在清华大学物理系就读本科和研究生;获瑞典Chalmers理工大学博士学位;随后在中科院物理研究所,荷兰特文特大学,德国美因茨大学等机构工作;2015年入职北京师范大学;目前主要从事自旋类脑计算和自旋输运的理论与数值计算方面研究。

联系方式ygyao@bit.edu.cn

邀请人:姚裕贵 教授

址:http://physics.bit.edu.cn/

承办单位:物理学院、先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室