2024年8月13日上午，6774澳门永利成功舉辦了“喻園·育芯”講壇79期，地點位于光電信息大樓D754。本次講壇榮幸邀請到華南師範大學樊貞研究員進行專題報告，報告主題為《面向類腦計算的鐵電突觸和壓電神經元》。本次講壇由學院老師何毓輝教授主持，我院王興晟教授、楊蕊教授、高婷婷博後，以及30多位研究生也積極參與了此次報告交流會。
        受人腦啟發的類腦計算具有高度并行、超低功耗等優勢，被認為是打破傳統計算機局限性、實現新一代人工智能的理想途徑之一。類腦計算的硬件實現依賴于人工神經元和突觸兩種基本單元，它們分别負責信息處理和傳遞，扮演着極為重要的角色。目前人工神經元和突觸大多基于導電細絲型憶阻器，這些器件雖能實現各種神經元和突觸功能，但仍面臨着可控性較低等關鍵問題，這是由于導電細絲通斷過程随機性較大造成的。相比而言，鐵電極化理論上可控性更高，因而基于鐵電材料的人工神經元和突觸近期受到廣泛關注。

本報告中，樊貞研究員主要介紹其在鐵電基人工神經元和突觸方面的研究進展。人工突觸方面，其課題組借助印刻效應調控極化動力學，制備出易失和非易失兩種鐵電二極管憶阻器:利用二者分别作為儲備池層和讀出層核心單元，構建出全鐵電儲備池計算系統，實現了準确、低功耗時序信息處理。為進一步融合感知功能，還研制出鐵電光伏突觸，利用極化調控光伏行為，獲得了多級、非易失、正負對稱可調的光響應度:進一步構建了感存算一體鐵電光伏神經網絡，實現了零能耗圖像感知與實時處理。

人工神經元方面，樊貞研究員提出并證明了一種新型壓電神經元，其結構簡單，能實現完整的洩露-積分-點火神經元功能。這些研究都展示了鐵電材料與器件在類腦計算硬件方面的應用潛力。

在互動環節，樊貞研究員與在場的教師和學生展開了深入的交流和讨論，共同分享彼此在類腦計算領域的科研經曆和心得。特别是在鐵電突觸和壓電神經元的創新應用方面，現場讨論熱烈，氣氛高漲。主講嘉賓從多個角度詳細闡述了鐵電突觸和壓電神經元在類腦計算中的關鍵角色，包括它們在低功耗、高效計算中的優勢，以及在實際大規模陣列實現中的挑戰和解決方案。

這場精彩的報告不僅拓寬了師生聽衆對類腦計算技術的認知，加深了與會者對鐵電突觸和壓電神經元設計與應用的理解，也為相關領域的研究提供了更多的思路和靈感。

本次講座圓滿成功，主持人何毓輝教授與樊貞研究員合影留念。

  報告人簡介：
  樊貞，華南師範大學研究員、博導。 2011年獲上海交通大學學士學位2015年獲新加坡國立大學博士學位，2016年任華南師範大學副研究員，2020年晉升為研究員。研究興趣集中在鐵電材料、器件及類腦計算應用。以第一/通訊作者身份在Nat. Commun.、Adv.Mater.等期刊上發表論文50篇，其中ES1熱點論文1篇，高被引論文3篇。論文總引用4800餘次，H因子34。獲批主持國家自然科學基金項目3項、廣東省傑出青年項目1項。榮獲廣東省青年珠江學者等學術榮譽。擔任廣州市智能光電材料與類腦器件重點實驗室副主任以及J. Materiomics、J. Adv. Dielectr.等期刊青年編委。

通訊員 熊威威