Associative memory systems enable content-addressable storage and retrieval of patterns, a capability central to biological neural computation and artificial intelligence. Classical implementations such as Hopfield networks face fundamental limitations in memory capacity, scaling at most linearly with network size. We present an associative memory architecture based on Kuramoto oscillator networks with honeycomb topology in which memories are encoded as stable phase-locked configurations. The honeycomb network consists of multiple cycles that share nodes in a chain-like arrangement, creating a one-dimensional lattice of chained+loops. We prove that this architecture achieves exponential memory capacity: a network of $N$ oscillators can store $(2\lceil n_c/4 \rceil - 1)^m$ distinct patterns, where $m$ honeycomb cycles each contain $n_c$ oscillators. Moreover, we fully characterize all stable configurations and prove that each memory's basin of attraction maintains a guaranteed minimum size independent of network scale. Simulations using charge-density-wave (CDW) oscillators validate predicted phase-locking behavior, demonstrating practical realizability in neuromorphic hardware.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

AI智能体时代中的记忆:形式、功能与动态综述
专知会员服务
36+阅读 · 2025年12月16日
【ICML2025教程】联想记忆的现代方法
专知会员服务
15+阅读 · 2025年7月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【学生论坛】详解记忆增强神经网络
中国科学院自动化研究所
106+阅读 · 2018年11月15日
新型阻变存储器的物理研究与产业化前景
中国物理学会期刊网
13+阅读 · 2017年11月1日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
6+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
5+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员