Резервуарные вычисления с использованием динамических мемристоров для обработки временной информации

Системы резервуарных вычислений используют динамические резервуары с кратковременной памятью для проекции признаков из временных входов в пространство признаков высокой размерности. Слой считывания затем может эффективно анализировать проецированные признаки для задач, таких как классификация и анализ временных рядов. Система позволяет эффективно обрабатывать сложные временные данные при низких затратах на обучение, поскольку обучаться требуется только слой считывания. В настоящей работе мы экспериментально реализуем систему резервуарных вычислений с использованием массива динамических мемристоров. Мы показываем, что внутренние ионные динамики мемристоров позволяют резервуару на базе мемристоров напрямую обрабатывать информацию в временной области, и демонстрируем, что даже небольшая аппаратная система из всего 88 мемристоров может быть использована для задач, таких как распознавание рукописных цифр. Система также используется для экспериментального решения нелинейной задачи второго порядка и успешно предсказывает ожидаемый выход без знания формы исходной динамической передаточной функции.