Лаборатория нейроэлектроники и мемристивных наноматериалов

Гибридная нейроэлектроника робототехнических комплексов и систем искусственного интеллекта на основе биосовместимых мемристивных наноматериалов

Разработка электронной компонентной базы гибридных нейроморфных систем на основе биосовместимых мемристивных наноматериалов, технологий синтеза пленок оксидов металлов и новых градиентных оксидных нанокомпозитов, оксидных наноструктур и 2D материалов с повышенными эксплуатационными параметрами, разработка конструкций и технологий изготовления мемристорных кроссбаров и алгоритмов программирования нейросетей на их основе, моделирование, изготовление и исследование макетов гибридных нейроморфных систем, выполняющих основные когнитивные функции робототехнических комплексов, систем искусственного интеллекта и нейропроцессорной компьютерной архитектуры нового поколения, а также создание лаборатории мирового уровня «Нейроэлектроника и мемристивные наноматериалы» Южного федерального университета под руководством ведущего ученого из Южной Кореи.

1. Моделирование процессов синтеза биосовместимых мемристивных наноматериалов на основе оксидных пленок металлов, оксидных пленок градиентных нанокомпозитов, оксидных наноструктур и 2D материалов, полученных методами электрохимического, импульсного лазерного и магнетронного осаждения, а также химического осаждения из газовой фазы;
2. Моделирование резистивного переключения в биосовместимых мемристивных наноматериалах на основе оксидных пленок металлов, оксидных пленок градиентных нанокомпозитов, оксидных наноструктур и 2D материалов;
3. Исследование закономерностей синтеза биосовместимых мемристивных наноматериалов на основе оксидных пленок металлов, оксидных пленок градиентных нанокомпозитов, оксидных наноструктур и 2D материалов;
4. Разработка методик и программ управления измерениями основных параметров резистивного переключения мемристивных структур;
   
5. Разработка базовых математических моделей нейроподобной динамики биосовместимых мемристивных структур;
6. Исследование структуры, фазового и элементного состава биосовместимых мемристивных наноматериалов на основе оксидных пленок металлов, оксидных пленок градиентных нанокомпозитов, оксидных наноструктур и 2D материалов;
7. Исследование закономерностей влияния размерных эффектов, структурных и электрофизических параметров на резистивное переключение биосовместимых мемристивных наноматериалов;
8. Исследование воспроизводимости и временной стабильности резистивного переключения биосовместимых мемристивных наноматериалов;
9. Исследование многоуровневого резистивного переключения биосовместимых мемристивных наноматериалов;
10. Исследование процессов генерации и передачи сигналов в моделях нейронов и синапсов, построенных на основе биосовместимых мемристивных структур;
11. Исследование влияния материалов электродов кроссбар структур, состава и температуры окружающей среды на резистивное переключение макетов гибридных нейроморфных структур на основе биосовместимых мемристивных наноматериалов;
12. Разработка и оптимизация конструкций мемристивных кроссбар структур для гибридных нейроморфных систем робототехнических комплексов и RеRAM нейропроцессора;
13. Разработка технологических процессов формирования мемристивных кроссбар структур для гибридных нейроморфных систем робототехнических комплексов и RеRAM нейропроцессора;
14. Изготовление макетов гибридных нейроморфных структур робототехнических комплексов и RеRAM нейропроцессора на основе биосовместимых мемристивных наноматериалов;
15. Моделирование процессов передачи и обработки сигналов в нейросетях, использующих биологоправдоподобные мемристивные устройства;
16. Программирование макетов гибридных нейроморфных структур робототехнических комплексов и RеRAM нейропроцессора на основе биосовместимых мемристивных наноматериалов;
17. Исследование эксплуатационных параметров  макетов гибридных нейроморфных структур робототехнических комплексов и RеRAM нейропроцессора на основе биосовместимых мемристивных наноматериалов.