17JH1100, Biological Neuronal Networks for Learning of Synaptic Devices,
Jung Sang Don
Abstract
○ 본 과제의 연구개발 목표는 생물학적 뉴런 네트워크와 멤리스터 소자 또는 어레이간의 양방향 인터페이스를 구축하는 것임 ○ in vitro 신경 전극 어레이 (MEA) 개발: 금-백금 동시 전착, 다공성 금 나노구조체, 이리듐 산화물/다공선 금 나노구조체 그리고 이리듐 산화물/ITO 나노선 하이브리드 형성 등 다양하고 고유한 신경전극 표면 개질 기술을 개발하였으며, 잡음 감소, 전하저장용량 그리고 전하주입한계 성능 확인 및 해마 절편 자극을 통하여 신경 학습 연구에 적합함을 검증함 ○ in vivo 신경 전극 개발: 이식형 신경전극이 가지고 있는 이식안정성 문제를 해결하기 위하여 화학적으로 안정한 불소계 고분자와 금으로만 구성된 신경전극 제작 공정을 개발하였으며, 이를 위해 플라즈마 처리를 이용한 불소계고분자-금 접착 그리고 불소계 고분자-불소계 고분자 접착력 향상 기술에 성공하였으며, 실제 개발된 ECoG 전극의 in vivo 동물 실험을 통하여 유효성을 검증함 ○ 신경 신호 측정 시스템 및 전기자극기 개발: 상용 수준의 128 채널 MEA 시스템을 구축하였으며, 이를 위해 64채널 모듈형 아날로그 신호 증폭회로와 FPGA 기반의 128 채널 아날로그-디지털 변환기 보드를 개발하였으며, 신경 학습을 위한 전기자극 지연시간을 임의로 제어할 수 있는 자극 시스템을 개발함. 또한 dynamic cache memory를 이용한 실시간 온라인 스파이크 분류기법을 개발하였으며, 신경신호의 기록과 자극 관리를 위한 당양한 프로그램을 개발함 ○ 실리콘 뉴런 어레이 제작 및 학습법 검증 : integrate-and-fire 타입의 32 × 32 실리콘 뉴런 어레이를 설계 및 제작하고 발화특성을 검증하였으며, 프리시냅틱 이벤트를 기반으로 하는 실리콘 뉴런 어레이 학습법을 도출함
(출처 : 보고서 요약서 3p)
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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