为匹配信号数目为5时电路输入输出关系；图7Β为匹配信号数目为4时电路输入输出关系；图7C为匹配信号数目为3时电路输入输出关系；图7D为匹配信号数目为2时电路输入输出关系；图7E为匹配信号数目为I时电路输入输出关系；
[0034]图8是本发明提供的一种多层次识别方法；图8八为操作方法；图SB为多层次识别输出结果及层次状态划分。
【具体实施方式】
[0035]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0036]本发明提供了一种可以用于控制忆阻器两端信号匹配实现多层次识别技术的方法。
[0037]为实现上述目的，本发明提供了一种基于忆阻器的多层识别电路，通过对比施加在忆阻器一端的被识别信号(刺激信号)和施加在忆阻器另一端的样本信号(记忆样本信号)，来达到多层识别功能。识别电路包括忆阻器M和定值电阻R，电阻R和忆阻器M的串联端作为第二输入端，用来输入被识别信号(刺激信号)；忆阻器M的非串联端作为第一输入端，用来输入样本信号(记忆样本信号)；定值电阻的另一端接地，其中定值电阻R和忆阻器M的串联端也作为信号输出端，用来输出识别结果。
[0038]本发明提供了一种控制忆阻器两端信号匹配方法，通过对记忆样本信号和外界刺激信号的匹配，实现对外界刺激信号多层次识别。识别结果分为了解、熟悉、陌生三种状态，来模拟生物大脑对于外界刺激的认知能力，提高传统电路对于外界刺激信号的识别能力、分析能力和学习能力。
[0039]具体操作方法是，首先在第一输入端输入记忆样本信号，来检测记忆样本信号的输出状态；其次同时在第一输入端输入记忆样本信号，在第二输入端输入外界刺激信号，进行两种信号的匹配；最后在第一输入端输入记忆样本信号，来检测电路对于外界刺激信号的识别结果。检测结果通过定值电阻和忆阻器分压结果来表示。开始时，忆阻器处在高阻态，由于定值电阻阻值远低于忆阻器高阻态阻值，定值电阻分压很小；继而同时输入记忆样本信号和外界刺激信号，将两种信号进行匹配，实现电路对于外界信号的识别，在两种信号共同作用下，忆阻器的电阻逐渐减小，这种减小程度由外界刺激信号和记忆样本信号的匹配程度来决定；最后再次输入记忆样本信号，由于忆阻器电阻阻值减少，定值电阻分压增加，输出信号强度增加；由于不同外界刺激信号对于忆阻器阻值改变不同，定值电阻最后分压的大小也不同，可以笼统的将最后的输出电压分按照电压大小A和B(A>B)分为三个部分，即对应识别、熟悉、陌生三种状态，当电压大于A，认为状态为识别，当电压大于B小于A，认为状态为熟悉，当状态小于B，认为状态为陌生，其中由于忆阻器电阻阻值变化呈线性，本发明还可以根据实际状况将输出电压分为A、B、C等等更多状态，实现多态识别。其中在101端输入记忆样本信号，在102输入外界刺激信号。实现这种多态识别可以通过分别改变样本信号和刺激信号匹配脉冲的数目，以及刺激信号的幅值，或改变样本信号和刺激信号匹配数目，以及刺激信号的脉宽，或改变样本信号和刺激信号匹配数目，以及样本信号和刺激信号的匹配时间。
[0040]为了更进一步的说明本发明实施例，现以改变样本信号和刺激信号匹配数目，以及刺激信号的幅值为例详述如下:
[0041]样本信号和刺激信号匹配最大数目为m，一次输入的样本信号和刺激信号匹配数目为n，(!113 11>0，11为整数)；刺激信号最大幅值为a，一次输入刺激信号幅值为b，(a ^ b>0，，且a，b只代表脉冲信号的幅值大小，不含脉冲方向)。所以共有mXc组输入信号，可到mXc输出信号，其中c为设计输入幅值的数目，i代表输入幅值为b的一次操作。本说明令m = 5，c = 5。
[0042]第nXci次输入时，在101端输入三组相同的样本信号，分别用来识别前读取样本，信号识别，识别后读取样本。每组信号脉冲数目为n，幅值根据具体情况作出相应调整。在102端输入一组外界刺激信号，其中脉冲输入为n，幅值为b，且和101端信号中第二组信号时间同步。在103得到相应的识别后输出幅值VnXc;i。根据相同的操作方法可以得到的相应输出幅值V1-Vmx。的输出信号，这些输出脉冲幅值是按大小分布的。根据这些幅值的分布，可以将输出幅值划分为三个部分，即识别、熟悉、陌生。这样就实现了不同记忆样本对于不同外界刺激的多层次识别。
[0043]本发明提供了一种控制忆阻器两端信号匹配的方法。通过控制忆阻器两端信号的匹配度，来控制忆阻器阻值的变化，控制电路对于外界刺激信号的识别能力。其中忆阻器两端信号可以为各种形状的脉冲(方波、三角波、矩形波等等)，说明书以方波来代替；忆阻器第一输入端输入信号，为正向脉冲信号，第二输入端输入信号，为负向脉冲信号；控制第一输入端信号和第二段输入端信号匹配的方法包括，改变第二输入端信号的幅值、脉宽，叠加时间，以及信号匹配内容(匹配脉冲数目)；当增大第二输入端信号的幅值，可以增加忆阻器阻值改变量，减少第二输入端信号的幅值，可以减少忆阻器阻值改变量；当增大第二输入端信号的脉宽，可以增大忆阻器阻值改变量，减少第二输入端信号的脉宽，可以减少忆阻器阻值改变量，其中第二输入端信号脉宽上限为第一输入端信号脉宽；当增大第二输入端脉冲和第一输入端脉冲叠加时间(减少ΔΤ的绝对值)，可以增大忆阻器阻值的改变量，减少第二输入端脉冲和第一输入端脉冲叠加时间(增加△ T的绝对值)，可以减少忆阻器阻值的改变量；当增加匹配脉冲数目，可以增加忆阻器阻值改变量，减少匹配脉冲数目，可以减少忆阻器阻值改变量。
[0044]忆阻器包括依次电连接的第一电极层、功能材料层和第二电极层。功能材料层可以为氧化物功能材料层 T1x、TaOx,WOx, CuOx, AlOx, N1x、HfOx、ZrOx、S1x、NbOx、VOx^ GeO x。功能材料层还可以为硫系化合物功能材料层GeSe、Ag2Se, Ag2S, Cu2S, GeSx, Ge2Sb2Te5, GeTe或AglnSbTe。功能材料层还可以为钙钛矿结构功能材料层SrTi03、BaTi03、BiFe03、CaMn03、?『1\&103或 La0.7 Sr0.3Mn0 3。
[0045]本发明通过识别电路，能够控制忆阻器两端信号匹配度，控制电路对于刺激信号的识别能力。模拟生物体多层次识别的认知能力。
[0046]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0047]图1是本发明实现多层识别电路。其中包括第一输入端101，第二输入端(信号输出端)102。电路由一个忆阻器M和一个定值电阻R构成。
[0048]在本发明实施例中，定值电阻R阻值的选取需要参考所使用忆阻器的高阻和低阻的阻值。一般情况下，定值电阻阻值近似等于忆阻器低阻阻值。
[0049]参考图2，本发明的基于忆阻器的人工神经突触器件包括第一电极层201、第二电极层203和第一电极层201和第二电极层203之间功能材料层202。第一电极层201和功能材料层202、功能材料层202和第二电极层203形成电接触。其中，功能材料层202可以为氧化物功能材料层，包括 T1x、TaOx, W0X、CuOx, AlOx, N1x, HfOx, ZrOx, S1x, NbOx, VOj^PGeo# ;功能材料层202还可以为硫系化合物功能材料层，包括GeSe、Ag 2Se、Ag2S, Cu2S,GeSx, Ge2Sb2Te5, GeTe和AgInSbTe等；功能材料层202还可以为钙钛矿结构功能材料层，包括 SrTi03、BaTi03、BiFe03、(Pr，Ca)MnO3和 La Q 7 Srtl 3MnO3等。
[0050]图3是本发明实现多层识别电路的忆阻器受单脉冲控制电阻阻值变化关系。忆阻器电阻阻值具有渐变特性，能够随着脉冲信号个数增加而逐渐改变。将脉冲信号施加在忆阻器第一电极201上，忆阻器第二电极203接地，当脉冲信号为正，电阻减少；当脉冲信号为负，电阻减少。脉冲信号幅值越大，电阻变化越大；脉冲信号幅值越小，电阻变化越小。
[0051]参考图4是本发明提供的另一实施例。通过改变第二输入端输入信号的幅值来控制第一输入端信号和第二输入端信号的匹配度，调控忆阻器的阻值改变。图4Α在第一输入端101施加信号401，在第二输入端102施加信号402，同时在输出端102检测信号输出结果403。其中第一输入端信号401，脉冲信号分为三组同样的脉冲，每组脉冲信号由三个幅值为3V，脉宽为10ms的脉冲和一个幅值为1.5V脉宽为300ms的脉冲组成；第二输入端信号402，脉冲信号由三个幅值-5V，脉宽10ms的脉冲组成；第二输入端信号402和第一输入端信号401中的第二组脉冲在时间上大致对应。其中信号401和402的脉冲具体参数要根据所使用忆阻器特点来