53、从振荡反应到机器人技术：模糊逻辑、神经形态设备与自主机器人的创新探索

从振荡反应到机器人技术：模糊逻辑、神经形态设备与自主机器人的创新探索

1. 模糊逻辑系统的材料实现

1.1 分子系统实现模糊逻辑

• 视觉感官系统模拟 ：通过选用直接热可逆光致变色化合物集合，可模仿视觉感官系统，构建人工化学系统，将人类视觉从可见光扩展到紫外线，还能区分 UV - A、UV - B 和 UV - C 区域的频率。
• 核酸材料应用 ：核酸在结构稳定性和可修饰性方面表现出色，能提供足够多的状态来实现准连续变量，便于定义模糊集和构建模糊逻辑系统（FLS）。
• 简单分子利用 ：一些简单分子凭借其电化学或光化学性质，也可用于实现模糊逻辑运算。例如，Karmakar 提出的基于钌的多吡啶 - 咪唑配合物，其发射光谱与特定离子（Fe²⁺、Zn²⁺、F⁻）的存在相关。

1.2 固态设备实现模糊逻辑

分子系统在实现模糊逻辑时虽有多种应用途径，但存在一些缺点，如需在溶液中工作，不利于设备串联、与传统硅基架构不兼容且输入输出操作受限。而固态材料在构建信息处理设备方面的研究取得了进展，这些设备基于多值逻辑系统（包括模糊逻辑）实现物质内计算概念，具有与经典电子学兼容的优势，且能利用分子与环境交互或改变基础材料性质。
- 钽氧化物基设备 ：Bhattacharjee 研究的钽氧化物基设备具有忆阻特性，是设计多值逻辑门的合适平台。
- 铕功能化金属 - 有机框架 ：Xu 和 Yan 利用铕功能