具有艾賓浩斯遺忘規(guī)則的憶阻聯(lián)想記憶電路

李志軍 譚茂林 王夢蛟 馬銘磷

(湘潭大學(xué)自動化與電子信息學(xué)院 湘潭 411105)

1 引言

近年來，隨著對生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[1,2]結(jié)構(gòu)及響應(yīng)機(jī)制理解的不斷深入，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到了巨大的發(fā)展。一方面，研究者提出構(gòu)建大規(guī)模人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)與大腦類似的分布式并行計算能力[3,4]。另一方面，研究人員根據(jù)人腦的生物特征和工作機(jī)制嘗試構(gòu)造類似大腦的結(jié)構(gòu)模型，并模擬相應(yīng)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力[5—7]。人腦中大約有1011個神經(jīng)元以及1015個突觸，要模擬大腦的功能，在實(shí)現(xiàn)過程中就必須考慮大規(guī)模集成和功耗的問題。

1971年，Chua[8]提出了憶阻器的概念。2008年，惠普實(shí)驗室制備了第一個表現(xiàn)憶阻行為的固態(tài)設(shè)備[9]。憶阻器是一種具有記憶特性的動態(tài)器件，其憶阻(憶導(dǎo))值取決于流過電流(電壓)的時間。利用其非線性特征，憶阻器可以實(shí)現(xiàn)各種混沌電路[10—12]。尤為特別的是，憶阻器兼具非易失性和低功耗等特點(diǎn)，與生物突觸非常類似，因此采用憶阻器模擬生物突觸受到了廣泛的關(guān)注[13,14]。例如，Wang等人[15]采用4個憶阻器和差分放大器實(shí)現(xiàn)了一種憶阻橋突觸電路，其突觸權(quán)值可以在正值、負(fù)值、0值之間任意調(diào)節(jié)。Yang等人[16]采用運(yùn)算放大器對憶阻橋突觸電路進(jìn)行了改進(jìn)，有效減少了電流電壓信號之間的轉(zhuǎn)換。Alibart等人[17]則提出了雙憶阻器的交叉桿陣結(jié)構(gòu)，隨后Truong等人[18]提出單個憶阻器的交叉桿陣列，不但減少了憶阻器個數(shù)，還實(shí)現(xiàn)突觸權(quán)值的正、負(fù)、0值變化。

巴甫洛夫?qū)嶒災(zāi)苡行д故旧锏穆?lián)想記憶能力，成為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)，受到了廣泛的關(guān)注。Pershin等人[19]首次提出了憶阻突觸的聯(lián)想記憶電路，并驗證了電路的聯(lián)想記憶能力和學(xué)習(xí)能力，但該電路使用了微處理器，導(dǎo)致電路結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。Chen等人[20]采用最大輸入反饋學(xué)習(xí)法調(diào)節(jié)憶阻突觸權(quán)值，從理論上分析了憶阻神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)想學(xué)習(xí)和校正的功能。Wang等人[21]以荷控憶阻器為神經(jīng)突觸建立了4個神經(jīng)元構(gòu)成的憶阻神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采用平均輸入反饋學(xué)習(xí)法實(shí)現(xiàn)對憶阻權(quán)值的迭代和更新。為了進(jìn)一步簡化憶阻神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路，Yang等人[22]采用4個MOS管和1個憶阻器實(shí)現(xiàn)了憶阻權(quán)值調(diào)節(jié)電路，結(jié)合邏輯門實(shí)現(xiàn)的信號控制提出了一種全功能的巴甫洛夫電路。Hu等人[23]首先提出一種具有遺忘特征的壓控憶阻器，然后采用6個憶阻器和5個神經(jīng)元提出了一種情感演變電路，卻并未考慮加速學(xué)習(xí)和自然遺忘等功能。Sun等人[24]提出了具有延遲功能的聯(lián)想記憶電路，能實(shí)現(xiàn)加速學(xué)習(xí)和減速遺忘，但電路仍然過于復(fù)雜，且學(xué)習(xí)速率和遺忘速率只能調(diào)節(jié)1次。

本文在上述文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上提出一種全功能的聯(lián)想記憶電路，與現(xiàn)有文獻(xiàn)相比，所提出的聯(lián)想記憶電路具有如下特征：(1)能實(shí)現(xiàn)全功能的聯(lián)想記憶行為，包括學(xué)習(xí)、聯(lián)想、遺忘、加速學(xué)習(xí)和減速遺忘等功能；(2)電路更具有仿生性，能夠根據(jù)學(xué)習(xí)次數(shù)自動調(diào)整學(xué)習(xí)速率和自然遺忘速率；(3)電路實(shí)驗結(jié)果與艾賓浩斯遺忘規(guī)律相吻合。為了驗證電路的功能，本文采用通用電路分析程序(Personal Computer Simulation Program with Intergrated Circuit Emphasis, PSPICE)對電路進(jìn)行了仿真分析。

2 憶阻器模型

突觸作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)元之間連接的重要結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)將信息從前神經(jīng)元傳輸至后神經(jīng)元。當(dāng)尋求突觸功能器件時，必須考慮其閾值特性、突觸權(quán)值存儲和自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力。憶阻器作為一種新型的納米器件，具有記憶功能和阻值連續(xù)可調(diào)的特性，是模擬生物突觸的理想器件。本文采用基于AgInSbTe的壓控閾值憶阻器模型。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為[25]

3 神經(jīng)元模型與聯(lián)想記憶模型

3.1 神經(jīng)元模型

在生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，神經(jīng)元作為神經(jīng)信號處理單元，既能對前神經(jīng)元信號進(jìn)行整合，還能通過突觸加權(quán)向后神經(jīng)元輸出神經(jīng)信號。采用憶阻器為神經(jīng)突觸的神經(jīng)元模型如圖2所示，包含輸入、激活和輸出函數(shù)。

神經(jīng)元對每個與其相連的前神經(jīng)元輸出加權(quán)后再進(jìn)行求和

其中，uk, Wk分別表示第k個前神經(jīng)元的輸入和突觸權(quán)值(對應(yīng)為憶阻器的憶導(dǎo)值)，U(t)表示當(dāng)前輸入信號累加和。如果累積的電壓超過神經(jīng)元閾值Nth，則神經(jīng)元被激活并產(chǎn)生輸出信號。本文采用符號函數(shù)為激活函數(shù)

一旦神經(jīng)元被激活，將產(chǎn)生一個恒定幅值的電壓信號輸出。神經(jīng)元輸出函數(shù)可表示為

其中，b是輸出系數(shù)。

3.2 聯(lián)想記憶模型

聯(lián)想記憶分為學(xué)習(xí)階段、聯(lián)想記憶階段和遺忘階段。在學(xué)習(xí)階段，通過調(diào)節(jié)突觸權(quán)值將信息存儲在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。在聯(lián)想記憶階段，當(dāng)輸入信號時，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)學(xué)習(xí)過程中存儲的信息輸出。遺忘階段是將突觸權(quán)重恢復(fù)初始狀態(tài)的過程，也就是把學(xué)習(xí)過程中存儲的信息在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中擦除。圖3為聯(lián)想記憶模型，包含3個神經(jīng)元與兩個突觸。其中Of,Or分別表示食物神經(jīng)元和鈴聲神經(jīng)元的輸出電壓，且都大于等于0。Wf為食物神經(jīng)元和唾液神經(jīng)元之間的突觸權(quán)值，其大小固定不變，表示食物神經(jīng)元和唾液神經(jīng)元之間的強(qiáng)相關(guān)性；Wr是鈴聲神經(jīng)元與唾液神經(jīng)元之間的突觸權(quán)值，其大小隨食物神經(jīng)元和鈴聲神經(jīng)元的輸出自動調(diào)節(jié)，表示在不同狀態(tài)下鈴聲神經(jīng)元與唾液神經(jīng)元的相關(guān)性。由式(4)—式(6)可知，該聯(lián)想記憶模型可表示為

其中，Wr(t)可表示為

本文采用憶阻器的憶導(dǎo)值來表示W(wǎng)r，故權(quán)值變化量ΔWr(t)即式(3)中憶阻值變化量的倒數(shù)。

4 聯(lián)想記憶電路設(shè)計

4.1 神經(jīng)元電路

在生物學(xué)上，神經(jīng)元作為神經(jīng)系統(tǒng)最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，具有信息整合、興奮產(chǎn)生和興奮傳導(dǎo)作用。本文構(gòu)建了一個簡單的神經(jīng)元電路，如圖4所示。它由金氧半場效晶體管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)、電阻與電容組成。與其他神經(jīng)元電路[7,15,26]相比，該電路使用較少的器件就可以實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元功能，便于集成。電路參數(shù)如下：Vth(P1)=—0.5 V, Vth(P2)=Vth(P3)=—1 V, VC=2 V, R1=R2=3 kΩ, R3=R4=1 kΩ, C1=10 μF。

當(dāng)神經(jīng)元無輸入時，神經(jīng)元處于抑制狀態(tài)，VNout無輸出。若神經(jīng)元接收到刺激信號，電容C1充電。當(dāng)其電壓超過神經(jīng)元閾值時，P2截止，P3導(dǎo)通，則神經(jīng)元被激活產(chǎn)生輸出電壓VNout。若輸入電壓消失，則P1導(dǎo)通，使C1放電，神經(jīng)元恢復(fù)初始狀態(tài)。圖5為神經(jīng)元電路的PSPICE仿真結(jié)果。顯然，只有電容電壓Vab超過閾值電壓1 V時，才能產(chǎn)生輸出電壓VNout。若輸入電壓時間過短，C1上電壓未達(dá)到1 V，神經(jīng)元電路將不被激活，表明該神經(jīng)元電路能夠有效防止電路的瞬時脈沖干擾。

4.2 突觸電路

突觸作為神經(jīng)系統(tǒng)連接神經(jīng)元的重要樞紐，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中信號處理至關(guān)重要的部分?；趯Π透β宸?qū)嶒灥纳飳W(xué)行為的研究，并結(jié)合憶阻器的特性，本文提出如圖6所示的憶阻突觸電路。其中包括學(xué)習(xí)模塊(模塊1)、單信號選擇模塊(模塊2)、權(quán)值調(diào)節(jié)與輸出模塊(模塊3)和加速學(xué)習(xí)與自然遺忘模塊(模塊4)。該電路不僅能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、遺忘和自然遺忘功能，還能實(shí)現(xiàn)多次可變速率的學(xué)習(xí)、遺忘。

4.2.1 學(xué)習(xí)模塊

最終Vlearn通過P14輸出至模塊3調(diào)整學(xué)習(xí)階段的突觸權(quán)值。

4.2.2 單信號選擇模塊

該模塊能對前神經(jīng)元信號進(jìn)行甄別，當(dāng)食物或鈴聲信號單獨(dú)輸入時，該模塊輸出電壓，實(shí)現(xiàn)食物信號或鈴聲信號單獨(dú)作用時的遺忘功能。該模塊參數(shù)如下：Vth(N1)=Vth(N2)=0.3 V, Vth(P10)=—1.5 V, R13=1 kΩ。只有食物信號和鈴聲信號單獨(dú)輸入，則N1(或N2), P10導(dǎo)通，使得Vsl為高電平，并輸出至模塊3。對于M1，該電壓為反向輸入，使得M1憶導(dǎo)值減小，即突觸權(quán)值減小。故該模塊可以實(shí)現(xiàn)單個信號輸入時的遺忘功能。

4.2.3 權(quán)值調(diào)節(jié)與輸出模塊

該模塊主要功能是將其他模塊傳輸而來的電壓信號集合后，對憶阻突觸的權(quán)值M1進(jìn)行調(diào)節(jié)，經(jīng)過P15, N8和一個電壓跟隨器(A2與R25組成)傳輸至下一個神經(jīng)元電路。模塊參數(shù)如下：Vth(P15)=—0.3 V, Vth(N8)=0.3 V, R22=40 kΩ, R23=50 kΩ,R25=1 kΩ。憶阻突觸權(quán)值表示鈴聲神經(jīng)元與唾液神經(jīng)元之間的相關(guān)性，通過M1的憶導(dǎo)值來表示，即W=1/M1。當(dāng)學(xué)習(xí)行為產(chǎn)生時，模塊1向輸出學(xué)習(xí)電壓Vlnf。如果Vlnf— Vsf＞VT+(M1)，則M1的憶導(dǎo)值增大，表現(xiàn)出學(xué)習(xí)過程中突觸權(quán)值的增大。此時Vboth為高電平，故N8導(dǎo)通，P15截止。因此，Vsf被傳輸至后神經(jīng)元。當(dāng)食物或鈴聲單獨(dú)輸入時，模塊2將電壓輸出到Vsf，使得Vlnf— Vsf＜VT—(M1)。M1憶導(dǎo)值在電壓作用下減小，表現(xiàn)出遺忘過程中突觸權(quán)值的減小。此階段在Vboth的作用下，N8截止，P15導(dǎo)通，Vlnf輸出至后神經(jīng)元。當(dāng)食物信號和鈴聲信號都不輸入時，將產(chǎn)生自然遺忘行為。此時Vlnf為負(fù)電壓，如果Vlnf—Vsf＜VT—(M1)，M1憶導(dǎo)值將減小，表現(xiàn)出自然遺忘過程中突觸權(quán)值的減小。此時N8截止，P15導(dǎo)通，負(fù)電壓Vlnf輸出至后神經(jīng)元。

4.2.4 加速學(xué)習(xí)和自然遺忘模塊

該模塊會在學(xué)習(xí)階段和自然遺忘階段激活，相應(yīng)地產(chǎn)生加速學(xué)習(xí)電壓Val和自然遺忘電壓Vnf。模塊參數(shù)如下：Vth(P12)=Vth(P13)=—6 V, Vth(N5)=2 V, Vth(N6)=0.3 V, Vth(N7)=1 V, R21=2 kΩ,R20=2.5 kΩ，為了實(shí)現(xiàn)加速學(xué)習(xí)與減速自然遺忘的功能，在該模塊中加入了憶阻器M2和M3。將兩憶阻器分別與兩固定電阻串聯(lián)，故加速學(xué)習(xí)電壓Val和自然遺忘電壓Vnf可分別表示為

當(dāng)學(xué)習(xí)行為發(fā)生時，在Vct的控制下N5截止，P12與P13導(dǎo)通，因此Vtl是Vb作用下的正電壓。在該電壓作用下M2的憶阻值逐漸減小，故Val增大，該電壓通過N6輸出至模塊1，完成對M1的調(diào)節(jié)。由于憶阻器具有非易失性，當(dāng)下次學(xué)習(xí)行為發(fā)生時，憶阻器M2的憶阻值會在上次學(xué)習(xí)行為結(jié)束時憶阻值的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減小，故可以獲得更大的Val。因此加速學(xué)習(xí)電壓會隨著學(xué)習(xí)次數(shù)的增加而增大，從而實(shí)現(xiàn)加速學(xué)習(xí)能力。如圖7所示，與M2相似，M3在每次學(xué)習(xí)階段憶阻值也會減小，但此時N7不導(dǎo)通，故Vnf不會在該階段傳輸至模塊3。當(dāng)學(xué)習(xí)后進(jìn)入自然遺忘階段，在Vct的控制下P12和P13截止，N7與N5導(dǎo)通，因此Vtf是Ve作用下的負(fù)電壓。又因為每次學(xué)習(xí)階段結(jié)束后M3的憶阻值進(jìn)一步減小，故Vnf會隨著學(xué)習(xí)次數(shù)的增加而減小，從而實(shí)現(xiàn)減速自然遺忘功能。

圖8顯示了具有3個神經(jīng)元和兩個突觸的完整聯(lián)想記憶電路。由于食物誘導(dǎo)狗分泌唾液的行為是先天性的、無條件的，本文使用一個固定電阻R24來表示食物神經(jīng)元和唾液神經(jīng)元之間的強(qiáng)相關(guān)性。聯(lián)想記憶電路中各憶阻器的參數(shù)如表1所示。

表1 聯(lián)想記憶電路中各憶阻器參數(shù)

5 仿真結(jié)果

對圖8的整體電路進(jìn)行PSPICE仿真分析，為便于討論，將實(shí)驗分為3個情景，如圖9所示，其中每個情景的前3 s為測試階段，對應(yīng)為無輸入、食物單獨(dú)輸入、鈴聲單獨(dú)輸入。

5.1 學(xué)習(xí)與遺忘

圖10(a)顯示了情景1的仿真結(jié)果，Vfood和Vring分別表示食物神經(jīng)元和鈴聲神經(jīng)元受到外界刺激所形成的輸入電壓，Vsaliva表示唾液神經(jīng)元的輸出電壓。第1階段是電路測試階段，唾液神經(jīng)元只在食物信號輸入時被激活，表現(xiàn)出它與食物神經(jīng)元的強(qiáng)相關(guān)性，與鈴聲神經(jīng)元的弱相關(guān)性。期間突觸權(quán)值保持不變，系統(tǒng)維持初始狀態(tài)。第2階段是學(xué)習(xí)階段，即同時輸入食物和鈴聲信號，時間為3 s。該階段唾液神經(jīng)元在食物信號誘導(dǎo)下持續(xù)輸出且突觸權(quán)值增加，鈴聲和唾液之間的相關(guān)性由弱變強(qiáng)。圖10中紅線表示突觸權(quán)值的臨界值Wcv=28.5 μS。如果突觸權(quán)值大于(小于)Wcv，則鈴聲和唾液之間將產(chǎn)生(喪失)聯(lián)想記憶。學(xué)習(xí)階段完成后，W＞W(wǎng)cv，唾液神經(jīng)元與食物神經(jīng)元形成強(qiáng)相關(guān)性。第3階段為聯(lián)想記憶階段，此時只有鈴聲信號輸入，為單信號輸入的遺忘過程。唾液神經(jīng)元保持輸出，突觸權(quán)值逐漸減小，減小至Wcv，該過程持續(xù)時間為4 s，表現(xiàn)出系統(tǒng)的聯(lián)想記憶功能。第4階段仍只有鈴聲信號輸入，但此時突觸權(quán)值小于Wcv，故唾液神經(jīng)元處于抑制狀態(tài)。突觸權(quán)值在單信號輸入作用下持續(xù)降低至初始值，唾液神經(jīng)元與食物神經(jīng)元的相關(guān)性恢復(fù)至初始的弱相關(guān)。

5.2 加速學(xué)習(xí)和減速遺忘

圖9中情景2的仿真結(jié)果如圖10(b)所示，包括1個測試階段，3個學(xué)習(xí)階段，3個遺忘階段。首先，通過測試階段確保系統(tǒng)在初始狀態(tài)。隨后，同時輸入鈴聲信號和食物信號，使系統(tǒng)進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。從圖10(b)可以看出，在學(xué)習(xí)階段突觸權(quán)值W持續(xù)增加，鈴聲神經(jīng)元和唾液神經(jīng)元的相關(guān)性由弱變強(qiáng)。在學(xué)習(xí)時間相同的情況下，最大突觸權(quán)值都大于前一次。PSPICE仿真發(fā)現(xiàn)經(jīng)過3次學(xué)習(xí)，突觸最大權(quán)值之間的關(guān)系為：W1=33.2 μS＜W2=37.5 μS＜W3=41.8 μS。這意味著所提出的電路具有加速學(xué)習(xí)的功能，因為隨著學(xué)習(xí)次數(shù)的增加，其學(xué)習(xí)速率越來越快。圖10(b)中，tm是維持記憶的時間，tf是權(quán)值恢復(fù)到其初始值的時間。在3次遺忘階段，tf分別為22.4 s, 24.5 s和27.6 s，表明學(xué)習(xí)次數(shù)越多，遺忘速率降低，則維持記憶的時間越長。

5.3 減速自然遺忘

圖9中情景3中的仿真結(jié)果如圖10(c)所示。通過學(xué)習(xí)，突觸權(quán)值增加到大于Wcv，鈴聲神經(jīng)元和唾液神經(jīng)元產(chǎn)生聯(lián)想記憶。隨后鈴聲信號和食物信號都不輸入，系統(tǒng)進(jìn)入自然遺忘階段。結(jié)合電路結(jié)構(gòu)，每經(jīng)過一次學(xué)習(xí)階段，自然遺忘電壓將減小。因此，每一次自然遺忘過程中，突觸權(quán)值返回至初始值的時間tnf被延長，恢復(fù)時間分別為32.8 s,46.1 s和53.4 s。這意味著電路實(shí)現(xiàn)了減速自然遺忘的功能。

通過研究該功能，不難聯(lián)想到艾賓浩斯記憶實(shí)驗。心理學(xué)家赫爾曼·艾賓浩斯系統(tǒng)地研究了各種因素對學(xué)習(xí)、記憶、遺忘的影響，得出了許多有價值的結(jié)論：人們在學(xué)習(xí)后，如果不及時復(fù)習(xí)，很快就會忘記所記憶的內(nèi)容；記憶完成后，剛開始遺忘得快，然后越來越慢。將研究結(jié)果用坐標(biāo)表示如圖11(a)，紅線表示理想記憶曲線；紫線代表艾賓浩斯遺忘曲線，隨時間逐漸減??；藍(lán)線代表科學(xué)復(fù)習(xí)曲線，在多次學(xué)習(xí)后，遺忘速率會變慢。學(xué)習(xí)次數(shù)與維持聯(lián)想記憶時間呈正相關(guān)，因此科學(xué)復(fù)習(xí)不是浪費(fèi)時間，而是更有利于記憶[27,28]。通過改變電路的輸入電壓信號，利用加速學(xué)習(xí)與減速自然遺忘功能，用突觸權(quán)值來表示記憶的程度，最終得出的仿真結(jié)果如圖11(b)。紅線為憶導(dǎo)值60 μS，用來表示100%記憶度理想記憶曲線，紫線為自然遺忘曲線，即只學(xué)習(xí)1次后記憶曲線，與圖11(a)中艾賓浩斯遺忘曲線相對應(yīng)，藍(lán)線為多次學(xué)習(xí)與遺忘記憶曲線，與圖11(a)中的科學(xué)復(fù)習(xí)曲線相對應(yīng)。將圖11(a)、圖11(b)兩圖做比較，可知該電路能夠模擬艾賓浩斯記憶實(shí)驗結(jié)果。多次學(xué)習(xí)過后，遺忘速率越來越慢，進(jìn)一步說明科學(xué)復(fù)習(xí)是克服遺忘的有效途徑。

表2給出了本文電路和現(xiàn)有相關(guān)聯(lián)想記憶電路性能方面的比較。從功能上本文所提出的電路更具有仿生性，不但實(shí)現(xiàn)了基本的學(xué)習(xí)和遺忘功能，還能實(shí)現(xiàn)加速學(xué)習(xí)和減速遺忘，且學(xué)習(xí)速率和遺忘速率能夠多次調(diào)整；從實(shí)現(xiàn)方式上本文采用MOS管和集成運(yùn)放，沒有使用邏輯門電路和開關(guān)器件，更便于電路的集成實(shí)現(xiàn)；此外該電路還能模擬艾賓浩斯記憶實(shí)驗，從而從電路上驗證了科學(xué)復(fù)習(xí)的重要性。

表2 已有的聯(lián)想記憶電路與本文的比較

6 結(jié)束語

受著名的巴甫洛夫狗實(shí)驗的啟發(fā)，本文采用壓控閾值憶阻器為神經(jīng)突觸提出了神經(jīng)元模型與聯(lián)想記憶模型。根據(jù)模型設(shè)計了一個聯(lián)想記憶電路，并采用PSPICE對該聯(lián)想記憶電路進(jìn)行了仿真分析。與類似研究文獻(xiàn)[21—24,26,29—31]相比，本電路具有以下突出優(yōu)勢：(1)它不僅實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)、聯(lián)想和遺忘的功能，還具有加速學(xué)習(xí)和減速自然遺忘的功能，使電路更仿生；(2)電路非常簡單，有利于降低功耗；(3)本文大膽地結(jié)合艾賓浩斯記憶實(shí)驗，通過電路實(shí)現(xiàn)了相關(guān)的生物遺忘特征，進(jìn)一步豐富了巴甫洛夫聯(lián)想記憶電路在其他心理學(xué)實(shí)驗中的應(yīng)用。未來的工作將側(cè)重于根據(jù)生物特征進(jìn)一步優(yōu)化電路性能和簡化電路結(jié)構(gòu)。