【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及忆阻器神经网络电路，尤其涉及一种模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路。
技术介绍
1、忆阻器是一种新兴的纳米级电子器件，它可以被应用于信息存储、逻辑运算、神经网络和生物行为模拟等领域；忆阻器具有非易失性，可以被用来模拟生物突触，构建具有生物特性的电路。
2、操作性条件反射是一种由刺激引起的行为改变的过程和方法，其特点是在行为获得奖励或惩罚后，会影响该行为再次发生的概率。行为可塑性建立了刺激和行为之间的联系，使得生物体能够根据刺激来调整自己的行为。
3、泛化和分化是经典条件反射中的概念，在操纵性条件反射中同样存在。泛化是指某种特定条件刺激反应形成后，与之类似的刺激也能激发相同的条件反应，分化是生物辨别相似但不同刺激的能力。
4、经典条件反射中关于泛化和分化的电路已经有很多人提出，例如王洋洋等人的面向联想学习和类脑情感的忆阻神经网络电路，利用狗分泌唾液的行为最初是由食物引起的(使用别的东西不能让狗分泌唾液)，使用铃铛和食物一起进行训练；经典条件反射没有探索阶段，行为是被动的，不是生物主动学习的结果；而操作性条件反射具有探索阶段，探索行为是生物主动产生的，是生物主动学习的结果。
技术实现思路
1、针对现有电路的不足，本专利技术解决现有电路中缺少在操作性条件反射电路中具有泛化和分化功能的忆阻神经网络电路。
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路包括：奖励信号调制模块、第一线索信号调制模块、第二线索
3、奖励信号调制模块对激励信号v食物进行转换得到电压vreward；
4、第一线索信号调制模块对第一线索信号v线索1进行转换得到电压vcuel；
5、第二线索信号调制模块对第二线索信号v线索2进行转换得到电压vcue2；
6、第一电压控制模块对电压vreward和电压vcuel进行转换，并通过第一加法电路得到电压v输出1；
7、第二电压控制模块对电压vreward和电压vcue2进行转换，并通过第二加法电路得到电压v输出2；
8、通过调节激励信号v食物、第一线索信号v线索1和第二线索信号v线索2，实现操作性条件反射中的学习功能。
9、作为本专利技术的一种优选实施方式，通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反射中的二次学习功能。
10、作为本专利技术的一种优选实施方式，通过调节激励信号v食物、第一线索信号v线索1和第二线索信号v线索2，实现操作性条件反射中的自然遗忘功能。
11、作为本专利技术的一种优选实施方式，通过调节激励信号v食物、第一线索信号v线索1和第二线索信号v线索2，实现操作性条件反射中的人为干扰遗忘功能。
12、作为本专利技术的一种优选实施方式，通过调节激励信号v食物、第一线索信号v线索1和第二线索信号v线索2，实现操作性条件反射中的泛化功能。
13、作为本专利技术的一种优选实施方式，通过调节激励信号v食物、第一线索信号v线索1和第二线索信号v线索2，实现操作性条件反射中的分化功能。
14、作为本专利技术的一种优选实施方式，奖励信号调制模块、第一线索信号调制模块和第二线索信号调制模块将pmos管和nmos管构成的三个级联的非门电路分别作为一级比较器和二级比较器；将电阻、忆阻器和运放器构成反向比例电路；通过调节奖励信号调制模块、第一线索信号调制模块和第二线索信号调制模块的输入电压的高低值，得到不同的输出电压。
15、奖励信号调制模块包括：忆阻器m1、pmos管p1至p6、nmos管n1至n6、运算放大器u1和电阻r1，p1和n1的漏极连接后与p2和n2的栅极连接，p2和n2的漏极连接后与p3和n3的栅极连接，p3和n3的漏极连接后与r1的一端连接，r1的另一端分别与m1的一端和u1的反向输入端连接，m1的另一端与u1的输出端连接，u1的输出端还与p4和n4的栅极连接，p4和n4的漏极连接后与p5和n5的栅极连接，p5和n5的漏极连接后与p6和n6的栅极连接，p6和n6的漏极相连。
16、第一线索信号调制模块包括：忆阻器m2、pmos管p7至p12、nmos管n7至n12、运算放大器u2和电阻r3，p7和n7的漏极连接后与p8和n8的栅极连接，p8和n8的漏极连接后与p9和n9的栅极连接，p9和n9的漏极连接后与r3的一端连接，r3的另一端分别与m2的一端和u2的反向输入端连接，m2的另一端与u2的输出端连接，u2的输出端还与p10和n10的栅极连接，p10和n10的漏极连接后与p11和n11的栅极连接，p11和n11的漏极连接后与p12和n12的栅极连接，p12和n12的漏极相连。
17、第二线索信号调制模块包括：忆阻器m3、pmos管p13至p18、nmos管n13至n18、运算放大器u5和电阻r14，p13和n13的漏极连接后与p14和n14的栅极连接，p14和n14的漏极连接后与p15和n15的栅极连接，p15和n15的漏极连接后与r14的一端连接，r14的另一端分别与m3的一端和u5的反向输入端连接，m3的另一端与u5的输出端连接，u5的输出端还与p16和n16的栅极连接，p16和n16的漏极连接后与p17和n17的栅极连接，p17和n17的漏极连接后与p18和n18的栅极连接，p18和n18的漏极相连。
18、作为本专利技术的一种优选实施方式，第一电压模块和第二电压模块利用电阻和运算放大器组成同相比例电路，根据奖励信号调制模块和第一线索信号调制模块输出电压的高低，调节同相比例电路输出不同电压值。
19、第一电压控制模块包括电阻r2、电阻r4至r12、nmos管n19至n20、pmos管p19至p22、运算放大器u3至u4；r2的一端分别与p19、p21的栅极连接，r2的另一端与n19的漏极连接，n19的栅极分别与r4的一端和p19的漏极连接，r4的另一端接地，n19的源极与电源连接，p19的源极分别与r5的一端和p20的漏极连接，r5的另一端接地，p20的栅极与p12和n12的漏极连接，p21的源极分别与r7的一端和p22的漏极连接，r7的另一端接地，p22的栅极与p11和n11的漏极连接，p21的漏极分别与r6的一端和n20的栅极连接，r6的另一端接地，n20的漏极分别与r8和r9的一端连接，r8的另一端接地，n20的源极与电源连接，r9的另一端分别与u3的反向输入端和r10的一端连接，r10的另一端分别与u3的输出端和r11的一端连接，r11的另一端分别与r12的一端和u4的反向输入端连接，r12的另一端与u4的输出端连接。
20、第二电压控制模块包括电阻r13、电阻r15至r23、nmos管n21至n22、pmos管p23至p26、运算放大器u6和u7，r13的一端分别与p23、p25的栅极连接，r1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，包括：奖励信号调制模块、第一线索信号调制模块、第二线索信号调制模块、第一电压控制模块、第二电压控制模块、第一加法电路、第二加法电路、第一突触模块和第二突触模块；其中，
2.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，还包括：通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反射中的二次学习功能。
3.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，还包括：通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反射中的自然遗忘功能。
4.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，还包括：通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反射中的人为干扰遗忘功能。
5.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，还包括：通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反射中的泛化功能。
6.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络
7.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，奖励信号调制模块、第一线索信号调制模块和第二线索信号调制模块通过PMOS管和NMOS管构成的三个级联的非门电路并作为一级比较器和二级比较器；通过电阻、忆阻器和运放器构成反向比例电路；通过调节奖励信号调制模块、第一线索信号调制模块和第二线索信号调制模块的输入电压，得到不同的输出电压。
8.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，第一电压模块和第二电压模块利用电阻和运算放大器组成同相比例电路，根据奖励信号调制模块和第一线索信号调制模块输出电压，调节同相比例电路输出不同电压值。
9.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，第一突触模块和第二突触模块通过PMOS管和NMOS管构成的三个级联的非门电路作为比较器和反相器，通过调节第一突触模块和第二突触模块的输入电压，改变不同开关组的通断，使忆阻器的输入电压发生变化，实现第一突触模块和第二突触模块的输出电压发生改变。
10.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，第一加法电路和第二加法电路为两级运放加法电路。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，包括：奖励信号调制模块、第一线索信号调制模块、第二线索信号调制模块、第一电压控制模块、第二电压控制模块、第一加法电路、第二加法电路、第一突触模块和第二突触模块；其中，
2.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，还包括：通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反射中的二次学习功能。
3.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，还包括：通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反射中的自然遗忘功能。
4.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，还包括：通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反射中的人为干扰遗忘功能。
5.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，还包括：通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反射中的泛化功能。
6.根据权利要求1所述的模拟生物学功能的忆阻器神经网络电路，其特征在于，还包括：通过调节激励信号、第一线索信号和第二线索信号，实现操作性条件反...
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