研究透视：类脑计算-神经形态离子计算 | Science

本文综述了神经形态离子计算这一新兴计算范式的研究现状与关键挑战。该技术灵感源于大脑利用离子进行超低能耗计算的方式，旨在通过实现存算一体、多信息载体信息流及大规模三维连接，克服传统硅基计算的局限。背景方面，类脑计算领域中的神经形态计算通过仿生人脑神经结构与信息处理机制来重构计算范式，但神经形态离子计算在理解和工程化离子输运、能量耗散、材料设计及可扩展器件架构等方面仍存在重大知识空白。研究目的针对这些挑战，从离子传输与记忆机制、多种离子并行信息处理、多尺度建模与仿真、能量耗散、复杂神经形态功能、大规模三维集成及生物兼容性七个关键领域进行了深入探讨。结论指出，推动该领域发展需要融合生物学、神经科学、纳流控学、材料科学和系统工程等交叉学科的研究路径，以打造高能效、鲁棒性和可重构性的全新计算技术，其潜在应用涵盖人工智能、机器人技术等领域。