基于随机共振的逻辑计算理论回顾与展望.pdf

第32卷第10期 仪 器 仪 表 学 报 VoL32No．10 2011年10月 ChineseJournalofScientificInstrument 0ct．201l 基于随机共振的逻辑计算理论回顾与展望木 张雷1’2，宋爱国1 (1东南大学仪器科学与工程学院南京210096；2中国计量学院信息科学与工程学院杭州310018) 摘要：近年来，非线性科学领域中最重要的发现之一就是随机共振现象：噪声、输人信号和非线性系统之间通过相互作用，适 量的噪声能够最优地增强非线性系统输出反应；另一方面，随着芯片制造T艺精确到纳米级尺度，噪声成为计算设备芯片大规 模集成技术所面临的一个重要问题。对于计算精度、速度以及能耗三者之间的关系，通常不得不牺牲其中一方面的性能以保持 其他两方面性能的优势。不同于传统的电路设计理念，通过控制噪声驱动的非线性动力系统来构造逻辑设备的思路受到了研 究者的关注。基于随机共振理论，噪声驱动的非线性系统能够被用来设计非线性逻辑门。综述了噪声驱动的计算理论的必威体育精装版 进展，深入地介绍了一些模型以及存在的问题，并指出了进一步研究的方向。 关键词：随机共振；逻辑；噪声；逻辑随机共振；非线性系统；芯片设计 520．30510．40 中图分类号：TN911文献标识码：A 国家标准学科分类代码：130．40 Renewand of basedonstochasticresonance prospectlogiccomputation ZhangLeil，-。SongAign01 Scienceand (Jboo／ofInstrument 210096，China； Engineering，SoutheastUniversity，Nanjing 2 ofInformationEngineering，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou310018，China) College lastfew ofthemostremarkablediscoveriesinnonlinearscienceisstochasticresonance Abstract：Overthe years，one an inwhichtheadditionofan amountofnoisesometimescan (SR)，which providesinterestingexample appropriate adelicate andnonlinear optimallyamplifyoutputresponsethrough interplayamonginputsignal，noise system．On theother thesizeof shrinkstonanometer unavoidablenoiseinelectronicdevicesbecomesa hand，as chip scale，the seriousissuein integration the triangle induced highdensity technology．However，inspeed·error—heatrelationship theminiatur