近年来,受人脑工作机制的启发,发展类脑智能已经逐步成为人工智能等各个领域研究的热点。类脑智能的实现,依赖对大脑的功能以及其运行机制的深入探索,包括其认知、学习、控制等能力。情感仿生作为其重要的分支也受到越来越多研究者的重视,具备情感能力逐渐成为人类智能的主要标志。忆阻作为一种新型纳米级器件,既有非易失性、阻值可变性、快速切换、存算一体等优势,又有着较低的功耗和较高的集成度。忆阻凭借其优异的特性成为硬件实现生物神经系统中突触的绝佳选择,基于忆阻的仿生电路更是在类脑智能中脱颖而出。忆阻的出现有助于设计更为仿生的电路模拟人类的识别、情感产生演化以及情绪行为抑制等过程,为仿生大脑的进一步发展提供参考。本文基于忆阻和仿生计算,将两者相结合,探究面向识别和情感的忆阻仿生电路的设计与实现,主要内容如下:针对传统的目标识别方法在识别多目标时精度较低,且数据处理较为复杂的问题。本文通过模拟人眼识别方式,提出了基于忆阻的多目标定位与识别电路。所搭建的电路包括预处理模块、积分保持模块、位置识别模块、双阈值检测模块和信号处理模块。预处理模块将复杂的目标信号转化为易于识别的信号,降低检测的难度。电路采用定位加识别的方式提高识别的精度,基于忆阻阈值可变的积分保持模块可以灵活构建电路以满足不同的需求。同时用简单的电路模块有效地消除干扰信号,提高识别的可靠性。基于忆阻的多目标定位与识别电路的设计具有实时检测、功耗低、面积小且鲁棒性好的特点,为后续情绪识别的实现提供思路,也为硬件仿生识别的进一步发展提供参考。针对目前的仿生设备大多是结构和功能仿生,而情感仿生涉及较少的问题,设计了基于二阶阻尼系统的忆阻情感电路。所搭建的电路包括感知器模块、情感产生与演化模块、忆阻神经网络模块。基于二阶阻尼系统的感知器模块通过对感觉信号的处理,实现了对外界刺激的实时感知和感觉适应功能,通过分析不同人格特质下产生的情绪倾向搭建的情感产生与演化模块,体现了个体的差异性,忆阻神经网络模块将接收到的情绪信号收敛为特定的情感,产生特定的姿态。基于二阶阻尼系统的忆阻情感电路的设计,为构建更复杂的情感仿生电路提供新思路。针对大脑边缘系统在情绪智能中难以用硬件电路实现的问题,构建了基于情绪的行为抑制控制及其自修复忆阻电路。所搭建的电路包括识别和保持模块、损伤检测模块、修复补偿模块和输出模块。识别和保持模块实现了杏仁核和眶额皮层对情绪的识别功能,损伤检测模块能够判别杏仁核是否损伤,受损的杏仁核经过修复补偿模块能够实现其自修复,最终恢复杏仁核在识别到恐惧情绪的同时能够产生行为抑制的功能。基于情绪的行为抑制控制及其自修复忆阻电路的搭建,以硬件的方式说明忆阻仿生电路在情感上能够实现更多功能,为类脑智能的进一步发展提供方法。本文以忆阻为核心,构建了基于忆阻的多目标定位与识别电路、基于二阶阻尼系统的忆阻情感电路、基于情绪的行为抑制控制及其自修复忆阻电路。用硬件的方式实现了仿生智能,为新一代仿生智能技术的研究提供参考。