| 研究概要 |
生物を構成する分子ナノシステムは、ゆらぎを積極的に利用して情報処理を行うようプログラム(自己組織化)されている。その仕組みを取り入れて、研究代表者の専門である半導体集積回路工学から得られた知見をもとに、新規分子ナノデバイス(A04班)を計算要素とする情報処理アーキテクチャを構築することが本研究の目的である。分子ナノシステムにおける情報処理に必要な要素は、1)演算方式, 2)情報伝送, 3)計算要素間の通信, 4)インターフェース, の四つである。これら全ての要素は、雑音を排除するのではなく積極的に利用して機能するため、雑音に鋭敏な分子ナノデバイスに最適であると考える。これまで、熱雑音/環境雑音に鋭敏な半導体デバイス(単電子ナノデバイスおよび微細CMOSデバイス)にてその動作を実証してきた。本年度は、上記のアーキテクチャをA04班の新規分子ナノデバイスに適用することで、ナノ情報処理システムのための生体模倣情報処理の具現化可能性について検討を行い、i)ReRAM構造用いたシナプス可塑性を持つニューラルネットワークアーキテクチャ, およびii)単分子デバイスによる人工網膜アーキテクチャの実現見通しを得た。
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