2025年度大学生创新创业训练计划
面向神经形态计算的有机功能材料的开发
创新训练项目
工学
材料类
一年半期
化学与分子工程学院
张斌
指导教师
国家自然科学基金面上;国家“万人计划”青年拔尖人才
作为指导教师指导项目获得第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国赛铜奖&上海市金奖;第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛上海市铜奖;第十四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛上海市铜奖;校级特等奖一等奖二等奖多项。
神经形态计算代表着计算系统设计范式的转变,其灵感来自人脑的结构和功能。传统的计算架构(如冯-诺依曼架构)在速度和能效方面面临很大的限制,尤其是在涉及大规模数据处理和模式识别的任务时。冯-诺依曼体系结构是大多数现代计算机的基础,其内存和处理单元分开,造成数据在内存和处理器之间来回传输,导致了严重的延迟和能耗,尤其是在数据密集型任务中。此外,传统计算系统本质上是顺序式的,对于人工智能(AI)和机器学习应用中常见的并行处理任务来说,效率较低。随着数据量不断呈指数级增长,传统计算系统的局限性变得更加明显。有机忆阻器具有灵活性、生物兼容性和低成本制造等独特优势,是推进神经形态计算的一条大有可为的途径。通过利用有机功能材料的可调特性,研究人员正在开发可模仿生物神经元突触功能的忆阻器设备,为更高效、适应性更强的计算系统铺平道路。