忆阻器 - 所谓的“电子学缺失的链接”记忆技术，可以改变其电阻在不同的水平 - 已经在纸上已将近40年。 然而，直到2010年，一个由威尔博士领导的密歇根大学的一个小组证明，它可以用于在Nano Letters上发表的论文中构建大脑计算机。 新科学家报告说，“忆阻器可以像大脑中的神经元之间的连接那样无休止地运行”。科学美国人描述了一个美国军事资助的项目，试图使用忆阻器来使神经计算成为现实。DARPA的神经形态自适应塑性系统 可扩展电子计划（SyNAPSE）资助创建“可扩展到生物水平的电子神经形态机技术。
忆阻器的发现源自于加利福尼亚大学伯克利分校的一位年轻电子工程师Leon O. Chua为电子学寻找一个严格的数学基础。 Chua的分析表明，有一个第四基本电路元件从电阻器，电容器和电感器的标准三元组缺失。他称之为“忆阻器”。1971年，他发表了一篇关于这个缺失的基本电路元件的开创性论文。
1976年，Chua和Sung-Mo Kang发表了另一篇论文，描述了一种称为“忆阻器件和系统”的大型器件和系统。在2008年之前，证明这种器件的存在是困难的，当时斯坦利·威廉姆斯HP实际开发了一种具有忆阻器特性的二端子二氧化钛纳米器件。忆阻器件在施加电压时需要其原子改变位置，并且在纳米级（1×10 -9米）处更容易发生。这里是HP高级研究员R. Stanley Williams在描述忆阻器的白板上：
HP看到了一种新型计算机存储器的忆阻器的立即应用，其可以用于代替在当今的台式和膝上型计算机中常见的动态随机存取存储器（DRAM）。当您关闭计算机时，无论您在常规DRAM中工作的是什么，都会丢失，除非您保存它。使用基于忆阻器的计算机，您的文档或电子表格（或其他数据）将被存储，而无需保存它，几乎不从电脑的电池耗电。惠普显然对计算机，手机，视频游戏的营销忆阻器感兴趣 - 任何需要大量内存而没有大量电池消耗的东西。
国家标准与技术研究所（NIST）促进了美国的创新和工业竞争力，并对忆阻器技术也非常感兴趣。这里是Nadine Gergel-Hackett博士的视频，他在那里研究了忆阻器技术，描述了如何使用忆阻器来开发“扭曲”的灵活芯片：
作为关闭时保留记忆的灵活芯片，清晰的忆阻器很快就会对电子市场产生巨大的影响。但是什么使得它们非常适合构建“大脑式计算机”？HP实验室文章说明了这样的情况：忆阻器技术“有一天可以导致计算机系统以类似于人们的方式记住和关联模式，改进的面部识别技术和可能“提供更复杂的生物识别系统可以使得从经验和计算机学习的设备可以做出决定。
忆阻器很快将对电子市场产生巨大影响。但是什么使得它们非常适合构建“大脑计算机”呢？
忆阻器令人感兴趣的显着特点是HP，DARPA和NIST作为神经计算基板来自生物世界中不太可能的来源：粘液霉菌物理学polycephalum。粘液霉菌在其生命周期的某些阶段表现为真菌样凝胶，因此命名。像电影Ghostbusters的外膜，这种糯的单细胞生物 - 没有一个单一的神经元的名称 - 可以感觉和反应，其环境，甚至解决简单的谜题。它也可以预见事件。
当Leon藜首次发现这个缺失的基础电路元素时，他怀疑忆阻器可能与生物学生学习的方式有关。 2008年由Tetsu Saisuga在札幌北海道大学进行的粘液霉菌实验在加州大学圣地亚哥分校由Max Di Ventra发起了额外的研究。 Di Ventra熟悉Chua的工作，并建立了一个忆阻电路，能够学习和预测未来的信号。该能力证明与钾和钠离子穿过细胞膜的衰退和流动相关的电活动相似：突触根据信号的频率和强度改变它们的响应。新科学家报告说，Di Ventra的工作证实了Chua的怀疑，“突触是忆阻器”。“离子通道是我寻找的缺少电路元件，”Chua说，“它已经存在于大自然中。
跳到2010年，威尔博士密歇根大学团队的工作现在确认忆阻器电路确实表现得像突触。 Lu的团队使用硅和银的混合物加入两个金属电极，模仿突触如何允许神经元学习新的射击模式 - 不像粘液模具预测事件的能力。两个神经元中的电信号的定时预期后来的消息可以跨越它们之间的突触跳跃。当一对触发时，给定的突触变得更可能在两者之间传递稍后的消息。 “细胞一起火，连在一起，”陆说。
就像一个突触，忆阻器改变其电阻在不同的水平。 Lu博士发现忆阻器可以模拟突触，因为两个神经元之间的电突触连接看起来可以根据神经元何时发热而增强或减弱。 “忆阻器模仿突触动作，”Lu总结说。 NIST的Nadine Gergel-Hackett博士承认密歇根大学团队成功创建了脑突触类似物。 “这项工作是实现生物学启发计算的一大步，”她说。
人类大脑包含大约100亿个神经细胞或神经元。 平均来说，每个神经元通过约10,000个突触连接到其他神经元。 虽然Lu的研究是有希望的，它可能会一段时间，直到研究人员可以演示电路与甚至成千上万的忆阻器“突触”。尽管如此，DARPA的SyNAPSE项目似乎致力于缩放忆阻器技术到生物水平。
