論文の概要: A versatile circuit for emulating active biological dendrites applied to sound localisation and neuron imitation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.12861v1
• Date: Wed, 25 Oct 2023 09:42:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-27 00:20:16.159634
• Title: A versatile circuit for emulating active biological dendrites applied to sound localisation and neuron imitation
• Title（参考訳）: 音像定位とニューロン模倣に応用した活性生物デンドライトのエミュレートのための汎用回路
• Authors: Daniel John Mannion
• Abstract要約: 我々は,利得を示し,遅延を導入し,統合を行うデンドライトのセグメントをエミュレートする汎用回路を導入する。 また、デンドライトが破裂するニューロンを形成できることもわかりました。 この重要な発見は、デンドライト回路のみからなるニューラルネットワークを作る可能性を示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Sophisticated machine learning struggles to transition onto battery-operated devices due to the high-power consumption of neural networks. Researchers have turned to neuromorphic engineering, inspired by biological neural networks, for more efficient solutions. While previous research focused on artificial neurons and synapses, an essential component has been overlooked: dendrites. Dendrites transmit inputs from synapses to the neuron's soma, applying both passive and active transformations. However, neuromorphic circuits replace these sophisticated computational channels with metallic interconnects. In this study, we introduce a versatile circuit that emulates a segment of a dendrite which exhibits gain, introduces delays, and performs integration. We show how sound localisation - a biological example of dendritic computation - is not possible with the existing passive dendrite circuits but can be achieved using this proposed circuit. We also find that dendrites can form bursting neurons. This significant discovery suggests the potential to fabricate neural networks solely comprised of dendrite circuits.
• Abstract（参考訳）: 高度化された機械学習は、ニューラルネットワークの高消費電力消費のため、バッテリー駆動デバイスへの移行に苦労している。 研究者たちは、より効率的なソリューションのために、生物学的ニューラルネットワークにインスパイアされたニューロモルフィックエンジニアリングに目を向けました。 これまでの研究は人工ニューロンとシナプスに焦点を当てていたが、重要な要素はデンドライトである。 デンドライトはシナプスからの入力をニューロンの体に伝達し、受動的および能動的変換を施す。 しかし、ニューロモルフィック回路はこれらの洗練された計算チャネルを金属配線に置き換える。 本研究では,デンドライトのセグメントをエミュレートし,ゲインを示し,遅延を導入し,統合する多目的回路を提案する。 本稿では,既存の受動的デンドライト回路では音像定位は不可能であるが,提案回路を用いて実現可能であることを示す。 また、デンドライトは破裂するニューロンを形成できる。 この重要な発見は、デンドライト回路のみからなるニューラルネットワークを作る可能性を示唆している。

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