? ry とAER ry シリコンスパイクニューロンとそして AERベースの通信 ? ry 的な側面の中心部 ry 、再構成可能なオ ry 。これには、シナプス29および長期の可塑性（STP）可塑性（LTP）の用語30 。 このバイオハイブリッドシステムの人工的側面の中央部は、リコンフィギュラブルオンライン学習スパイキングニューロモルフィックプロセッサ（ROLLS） 28によって形成されます 。これはシナプスの、短期可塑性（STP）特性 29 と長期可塑性（LTP）特性 30 とをエミュレートする事となるニューロモーフィック CMOS 回路を含みます。 さらに、このプロセッサは、適応指数関数的積分発火ニューロン31のモデルを実装する混合信号アナログデジタル回路を備えています。 ? ry を使用する ry 送信/送信されます。 入力および出力スパイクは、アドレスイベント表現（AER） ( 訳注 : 分散 OS Amoeba に於けるケーパビリティの様なもの ? ) 通信プロトコル32を採用する非同期IO論理回路を使用して、チップから送信/転送されます チップは、インターネットからUDPパケットを受信するホストPCに接続されています。 ? ry と対応するシナプスの重みに ry 情報が含まれて ry 。 0086yamaguti2021/12/19(日) 00:05:09.60ID:NDzv8o6A これらのパケットには、刺激の宛先とそれに対応したシナプス荷重とに関する情報が収容されています。 ? ry プロセッサに伝達されます。 この情報は、FPGA（Field Programmable Gate Array）デバイスによってデコードされ、ニューロモーフィックプロセッサへと運搬されます。 ? ry では、CMOS ry 路のパラメーターを設定して、長い時定数で弱い興奮 ry 電流（EPSC）を生成し、高周波刺激が結果のEPSCの正味の振幅に加算効果を引き起こすようにしました。 この研究では、結果的 EPSC ( excitatory postsynaptic current , 興奮性シナプス後電流 ) の総体的振幅 ( 原文 : the net amplitude ) に於ての加算効果、を高周波刺激が引起こす様な、大時定数を伴った弱い EPSCs 、を生成する為の CMOSシナプス回路パラメータが設定されました。 UDPパケットにエンコ された重みの値は、FPGAによってニュ モーフィックプロセッサに送信されるさまざまな周波数のスパイク列を生成するために使用されました（補足図4も参照）。 ? UDP ry 到着する信号に加えて、ローカルで生成されたスパイク列がニュ ry ッサに送信され、バッ ィを誘発する ( 原文: evoking ) ための制 ry 供しました。 バックグラウンドアクティビティ誘発用の制御された刺激を提供する為に、ローカル生成なスパイク ( ? 訳注 : AER ) 列が、 UDPインターフェイスから到着している信号 ( ? 訳注 : AER ) 群へと加えられて、ニュ モーフィックプロセッサ ( ? 訳注 : 端末 ) へと送信されました このシステムを補足図4に示します。
http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/future/1508026331/384#993##358###1493891216/50#1504999631/73## RihaKigen 2018 Teisei http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/future/1483110011/541#544#1489922543/136 JidouToutatu ttp://m.youtube.com/watch?v=cJEW0fk0aIE# Firippu NingenDoubutuen 0087yamaguti2021/12/19(日) 00:07:42.61ID:NDzv8o6A メモリスタ ? ry 評価およびテスト機器33の内部に ry デバイスの配列で ry 。 Memristive シナプスのセットアップは、ArCメモリスタ特性評価/テスト機器内に配置されたメモリスタデバイスアレイで構成されていました33（補足図5。http://www.arc-instruments.co.uk/# ）。 この機器は、UDPを介したすべての通信を処理するPCによって制御されます。すべてpythonベースのユーザーインターフェースを通じて。 ? ry ｰロンまたは生物学的ニュ ン（いつ発火したか）の発火 ry 情報を ry ットに ry 。 ソフトウェアは、人工ニュ か生物学ニュ かどちらか、の発火に関する情報 ( その者が発火したのはいつなのか ) を運ぶUDPパケット、に反応するように構成されています ? ry が受信 されると、それ ry IDとスパ 間の両方 ry され、どの ry がシナプスの前と後かを決定するため ry ます。発砲セル。 パケットが一旦受信されてしまえば、それを放出したニュ のIDと、スパイクの時間と、の両方がパケットペイロードから取得され 、そしてどのニュ が、シナプス前、また細胞発火に向けてのシナプス後、なのかの決定を実行させるために、神経接続マトリックス（サウサンプトンのセッ ップで保持）が調べられます ? 次に、可 ry 満たされると、ArC機器はメモリパルスを適用して、記憶的シナプスの抵抗状態を変化させます。 そうして、もしもその可塑性条件が満たされたならば、メモリスタシナプスそれらがそれらの抵抗状態変化を引起こす所の各プログラミングパルスを ArC 機器が適用します ? ry は、セッ ップがLTPタイプまたはLTDタイプの可塑性のどちらを適 ry を制御でき ry が、パルスが適用されると、可塑性の大きさを ry デバイスの応答です。 重要なのは、 LTP タイプか LTD タイプかのどちらの可塑性を適用するかを各ケースに於てセッ ップが制御する事ができることですが、それらパルスが一旦適用されてしまえば、可塑性マグニチュードを決定するのはデバイス反応です ? ry 率の変化は不揮発性であり、プ ﾟ実験でも例 ている に、少 ry 持されるため、自然なシナプ ry 完全に互換性があります。 特に、デバイスの抵抗率の各遷移は、不揮発性であり我々のプロトタイプ実験で例示されてもいるように少なくとも数時間以上保持され 27 そして、自然のシナプスの典型的なLTPおよびLTD時間スケールと完全互換です 0088yamaguti2021/12/19(日) 00:09:02.34ID:NDzv8o6A このシステムは、ネットワーク全体（チューリッヒ、サウサンプトン、パドバ）内でタイミングを処理するための特定の方法論によって支えられています。 ? ry ﾞヴァをつなぐノードであるサ ry 的な処 ry 。 チューリッヒとパドヴァとを一緒にリンクするノードになるサウサンプトンでのセッ ップは、時間の全体的処理を制御します ? ry （この場合 ry するすべてのタ 報が ry 。 このシステムでは、パートナーの1つ（我々の場合はチューリッヒ）が「プライマリパートナー」としてラベル付けされ、そのパートナーから到着するタイミング情報全てがグラウンドトゥルースとして扱われます 他のパートナーが送信するすべてのタイミング情報は、このグラウンドトゥ に関連している必要があります。たとえば、プライマリパ が、ニューロン12が時間305にスパイクを発すると言った場合、セカンダリパ ( 原文 : the secondary partner(s) ) はこれについて（サウサンプトンを通じて）通知されます。 ? 次に、セカ ry ップのニュ がニュ ry された後、5時間単位で発火した場合（ ry ）、サ ﾟトンに、たとえ ry したことを通知 ry を送信します。 もしもその次にセカンダリパートナーセッ ップ内のニュ が、ニューロン12の発火を通知されている時点の 5 単位時間（壁時計で測定）の後に発火した場合、サウサンプトンへと、たとえばニューロン55が時刻310に発火した、と通知するパケットを発します ? このようにして、プラ ry と、それに応答してセ ﾞリパートナーに ry との間 ry 的なタイミングは、ネッ ｰクの遅延にもかかわらず維 ry 。 プ パートナーから到着するスパイクとそして応答してのセ パートナー ( 達 ) によってトリガーされるスパイクと、の間の相対的タイミング、というこの方式は、ネットワークの如何なる遅延にあってさえ維持されます ? 価格は、セ ry がスパ ry ｰトナーに伝 ry 場合、ラウン ップ ry がセカンダリからプライマリへの経路に負 ry 。 スパイクをプ パートナーへともしも各セ パートナーが伝達したい場合の The price ( ? 訳注 : 21 世紀初頭近辺時点での物価 ≒ 暫定コスト ) は、セカンダリtoプライマリ経路にラウンドトリップ全体のネットワーク遅延が負担をかけることです 0089yamaguti2021/12/19(日) 00:11:00.78ID:NDzv8o6A ? ry 細はかなり複雑で、各 ry が、すべてのタイミング情報は最終的にサウサンプトンで保持される「 ry ｰドにエンコードされます。 各パートナーサイトでのタイミング制御の詳細は、かなり複雑で且つ、各パートナーの設定 ( 原文 : the set-ups at each partner ) によって制約されますが、タイミング情報全てはサウサンプトン保持な「絶対時間」レコードへと最終的にエンコ されます ? ry は、少 ry ｰへの経路でタイミング制御がネッ ry して可塑性を維持するために十分にタ ry 。 この設計の決定の背後にある根拠は、ネットワーク遅延に直面しての可塑性維持にとって少なくともプライマリからセカンダリパートナー ( 達 ) への経路ではタイミング制御が ( 訳注 : 一まず ) 充分タイトであることを保証することでした
ニューロン培養および電気生理学 ? ry 従ってCMEAにプ ry 。 胚性（E18）ラット海馬ニューロンを、34で詳細に説明されている手順に従って、 CMEA に於てプレーティングおよび培養し た。 記録は、8-12 DIV ( ? 訳注 : days in vitro , 試験官内での日数 ) ニュ で実行され た。 ? UNIPD（ ry ）の実験セッ ップでは、UDPによってトリガーされるニュ の容量性刺激が可能になりました13と同時に、パッ ry 記録によって測定された脱分極の発生をUDP経由で記録および通信し た。 測定をパッチクランプ全細胞記録でされた脱分極各々の発生を記録しつつ且つ UDP 経由通信しつつ、それとの同時的な、それらニュ ( へと ) の UDP トリガされた容量性刺激 13 、を UNIPD ( ? 訳注 : Padova 大学 ) の実験セットアップ（補足図1）は可能たらしめ た。 ? ry のソフトウェ ry ）。 CMEA（20×20の独立したTiO2コンデンサ、それぞれ面積50×50μm2）は専用の刺激ボードによって制御され 、パートナーであるサウサンプトンとチューリッヒへのすべての接続は、LabVIEWベースの PC 稼働ソフトウェア （National Instruments Corp、Austin、TX、USA） によって管理されました 刺激プロトコルは13から派生し、ニュ の非侵襲的な調整可能な刺激のためにさらに最適化され た。 ? ry 、適切な刺 ry 、シナプスの ry 。 簡単に言えば、容量性刺激は、好適刺激波形の繰り返し数を変更することによって、メモリスタの抵抗（つまり、シナプタの重み ）に調整され た（補足図1）。 0090yamaguti2021/12/19(日) 00:13:04.64ID:NDzv8o6A ? パッチクランプの記録は、PCI-6259 PCIカード（National Instruments Corp, Austin, TX、米国）。 パッチクランプの記録は、 PCI-6259 PCIカード（National Instruments 社, オースティン, テキサス、米国）に加えての BNC-2110 シールド済コネクタブロック ( National Instruments Corp, Austin, TX, USA ) を経由して PC へと接続された、 Axopatch 200B アンプ ( 分子デバイス、米国 ) を用いて全細胞カレントクランプ構成で実施された。 WinWCP（Strathclyde Electrophysiology Software、University of Strathclyde、Glasgow、UK）をデータ取得に使用し た。 ? ry ）から引っ張られました。 マイクロピペットは、P-97 Flaming / Brown Micropipette Puller（Sutter Instruments Corp.、Novato、CA、USA）を使用して、ホウケイ酸ガラス毛細管（GB150T-10、Science Products GmbH、ホフハイム、ドイツ）でプルされ た。 ? ry 7.3に調整 ）。 実験中に使用した細胞内ピペット溶液と細胞外溶液は、それぞれ（mMで）6.0 KCl、120 Kグルコン酸塩、10 HEPES、3.0 EGTA、5 MgATP、20スクロース（ 1N KOHでpH 7.3に調整 ）; 135.0 NaCl、5.4 KCl、1.0 MgCl2、1.8 CaCl2、10.0グルコース、5.0 HEPES（ 1N NaOHでpH 7.4 に調整 ）。 ? ry ムのLabVIEW ry 通じて発砲とEPSPアクティビティの ry 識別が可 ry 。 デジタル化された記録は、PCで実行されているカスタム LabVIEWソフトウェアによって分析され、閾値アプローチを通じて発火とEPSPアクティビティとの検出と識別とが可能になりました
