エンハンスメント型MOSFETによるΛ形ニューロンモデル

摘要

最近，工学的な応用を目指し，神経回路網を構成する基本単位であるニューロンをハードウェアにより実現する研究が盛んに行われている．特に，脳内での情報伝達手段としてのパルス信号を近似的に模倣したパルス形ハードウェアニューロンモデルが注目されているが，パルス形ハードウェアニューロンモデルとしては，回路が複雑であったり，コイルを含んだりしており，実用的なモデルは少なかった．本論文は，パルス形ハードウェアニューロンモデルの一つであるΛ形ニューロンモデルを，CMOSプロセスの標準方式に適用できるエンハンスメント型MOSFET（以下，E-MOSFETと略す）とコンデンサのみで構成し，大規模ニューラルネットワークに向けたハードウェアニューロンモデルとして有用であることを示したものである．まず，時間的に変化する負性抵抗特性を有するΛ形負性抵抗回路をE-MOSFETにより構成できることを示し，その原理を明らかにしている．次に，この負性抵抗回路を用い，CMOSプロセスの標準方式に適用可能なE-MOSFETによるΛ形ニューロンモデルを構成できることを明らかにしている．