<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="review-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Computational nanotechnology</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Computational nanotechnology</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Computational nanotechnology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2313-223X</issn><issn publication-format="electronic">2587-9693</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">YUR-VAK</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">380183</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.33693/2313-223X-2025-12-4-20-28</article-id><article-id pub-id-type="edn">GQTQGN</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>MATHEMATICAL MODELING, NUMERICAL METHODS AND COMPLEX PROGRAMS</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Review Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Analysis of Mathematical Models of Memristors for Use in Logical Nanoelectronic Memory Circuits of Artificial Intelligence Systems</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Анализ математических моделей мемристоров для использования в логических наноэлектронных схемах памяти систем искусственного интеллекта</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-2933-9599</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="scopus">57195249417</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="researcherid">U-4414-2017</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">9970-4423</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Bondarev</surname><given-names>Andrey V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Бондарев</surname><given-names>Андрей Владимирович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Cand. Sci. (Eng.), Head, Department of Aircraft Manufacturing Technologies</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, заведующий, кафедра технологий производства летательных аппаратов</p></bio><email>Bondarevav@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Branch of the Ufa University of Science and Technology in the city of Kumertau</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Филиал Уфимского университета науки и технологий в г. Кумертау</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-12" publication-format="electronic"><day>12</day><month>12</month><year>2025</year></pub-date><volume>12</volume><issue>4</issue><issue-title xml:lang="en">Computational nanotechnology</issue-title><issue-title xml:lang="ru">Computational nanotechnology</issue-title><fpage>20</fpage><lpage>28</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2026-02-02"><day>02</day><month>02</month><year>2026</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Yur-VAK</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Юр-ВАК</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Yur-VAK</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Юр-ВАК</copyright-holder><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://www.urvak.ru/contacts/</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rcsi.science/2313-223X/article/view/380183">https://journals.rcsi.science/2313-223X/article/view/380183</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>In the article, memristor devices capable of changing their conductivity depending on the degree of their participation in the signal transmission process are considered as the basis of micro- and nanoelectronic devices. At its core, a memristor is a resistor endowed with a memory function, whose volt-ampere characteristic is nonlinear. His work is based on the dependence of resistance on the integral of the charge flowing through the device, acting as a state variable. These unique properties open the way to the design of fundamentally new electronic systems characterized by exceptional energy efficiency and high performance. Moreover, they serve as the basis for creating self-learning machines capable of adapting to dynamic changes in the external environment. The scope of practical application of memristors is extensive: non-volatile memory for storing information, including binary and multilevel cells; active switching elements in logic integrated circuits; plastic synapses that emulate the work of neurons in neuromorphic artificial intelligence systems built on a nanoelectronic element base.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>В статье мемристорные устройства, способные менять свою проводимость в зависимости от степени их участия в процессе передачи сигнала, рассматриваются в качестве основы микро- и наноэлектронных устройств. По своей сути мемристор представляет собой резистор, наделенный функцией памяти, чья вольт-амперная характеристика носит нелинейный характер. В основе его работы лежит зависимость сопротивления от интеграла протекшего через устройство заряда, выступающего в роли переменной состояния. Эти уникальные свойства открывают путь к проектированию принципиально новых электронных систем, отличающихся исключительной энергоэффективностью и высоким быстродействием. Более того, они служат основой для создания самообучающихся машин, способных адаптироваться к динамичным изменениям внешней среды. Сфера практического применения мемристоров обширна: энергонезависимая память для хранения информации, включая бинарную и многоуровневую ячейки; активные переключающие элементы в составе логических интегральных схем; пластичные синапсы, эмулирующие работу нейронов в нейроморфных системах искусственного интеллекта, построенных на наноэлектронной элементной базе.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>memristor</kwd><kwd>resistance</kwd><kwd>model</kwd><kwd>algorithm</kwd><kwd>nonlinearity</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>мемристор</kwd><kwd>сопротивление</kwd><kwd>модель</kwd><kwd>алгоритм</kwd><kwd>нелинейность</kwd></kwd-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Babikov A.E., Bondarev A.V. Memristor devices using organic materials. In: Achievements and prospects of scientific research of youth. Materials of the XXI International Scientific and Practical Conference. Ufa: University of Science and Technology, 2023. Pp. 655–660. EDN: VZSSWM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бабиков А.Е., Бондарев А.В. Мемристорные устройства с использованием органических материалов // Достижения и перспективы научных исследований молодежи: матер. XXI Междунар. науч.‐практ. конф. Уфа: РИЦ УУНиТ, 2023. Pp. 655–660. EDN: VZSSWM.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bondarev A.V., Efanov V.N. Analysis of dynamic processes in nanoelectronic structures based on memresistive elements. Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2021. Vol. 23. No. 2 (100). Pp. 91–97. (In Rus.). EDN: WUWIMW.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бондарев А.В., Ефанов В.Н. Анализ динамических процессов в наноэлектронных структурах на базе мемрезистивных элементов// Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2021. Т. 23. № 2 (100). С. 91–97. EDN: WUWIMW.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bondarev A.V., Efanov V.N. Principles of forming a mathematical model of nanoelectronic components of quantum computing complexes with memresistive branches. Control Systems and Information Technologies. 2020. No. 1 (79). Pp. 4–10. (In Rus.). EDN: WCBWOH.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бондарев А.В., Ефанов В.Н. Принципы формирования математической модели наноэлектронных компонентов квантовых вычислительных комплексов с мемрезистивными ветвями // Системы управления и информационные технологии. 2020. № 1 (79). С. 4–10. EDN: WCBWOH.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Ilyasov A. I. and others. Arrays of nanocomposite crossbar memristors for the implementation of formal and impulse neuromorphic systems. Russian Nanotechnologies. 2022. Vol. 17. No. 1. Pp. 89–97. (In Rus.). DOI: 10.56304/S1992722322010058.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Ильясов А.И. и др. Массивы нанокомпозитных кроссбар-мемристоров для реализации формальных и импульсных нейроморфных систем // Российские нанотехнологии. 2022. Т. 17. № 1. С. 89–97. DOI: 10.56304/S1992722322010058.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kiyatkin D.A., Bondarev A.V. Logical elements based on memristors. In: Achievements and prospects of scientific research of youth. Materials of the XXI International Scientific and Practical Conference. Ufa: University of Science and Technology, 2023. Pp. 691–694. EDN: VZSSWM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Кияткин Д.А., Бондарев А.В. Логические элементы на основе мемристоров // Достижения и перспективы научных исследований молодежи: матер. XXI Междунар. науч.‐практ. конф. Уфа: РИЦ УУНиТ, 2023. С. 691–694. EDN: VZSSWM.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Naydenov R.D., Bondarev A.V. Artificial neurons based on a nanoscale memristor device. In: Achievements and prospects of scientific research of youth. Materials of the XXI International Scientific and Practical Conference. Ufa: University of Science and Technology, 2023. Pp. 694–699. EDN: VZSSWM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Найденов Р.Д., Бондарев А.В. Искусственные нейроны на основе наноразмерного мемристорного устройства // Достижения и перспективы научных исследований молодежи: матер. XXI Междунар. науч.‐практ. конф. Уфа: РИЦ УУНиТ, 2023. С. 694–699. EDN: VZSSWM.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Ryabov I.R., Bondarev A.V. RAM of microprocessor devices based on memristors. In: Achievements and prospects of scientific research of youth. Materials of the XXI International Scientific and Practical Conference. Ufa: University of Science and Technology, 2023. PP. 699-703. EDN: VZSSWM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Рябов И.Р., Бондарев А.В. Оперативная память микропроцессорных устройств на основе мемристоров // Достижения и перспективы научных исследований молодежи: матер. XXI Междунар. науч.‐практ. конф. Уфа: РИЦ УУНиТ, 2023. С. 699–703. EDN: VZSSWM.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Slepichko I.A., Bondarev A.V. Memory cells based on memristors. In: Achievements and prospects of scientific research of youth. Materials of the XXI International Scientific and Practical Conference. Ufa: University of Science and Technology, 2023. Pp. 710–714. EDN: VZSSWM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Слепичко И.А., Бондарев А.В. Ячейки памяти на основе мемристоров // Достижения и перспективы научных исследований молодежи: матер. XXI Междунар. науч.‐практ. конф. Уфа: РИЦ УУНиТ, 2023. С. 710–714. EDN: VZSSWM.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bondarev A.V., Efanov V.N. Dynamic mode of the mathematical model of an electric multipole with memresistive branches in conditions of interval uncertainty. In: Processing of the II International Scientific and Practical Conference “Actual problems of the energy complex: Mining, production, transmission, processing and environmental protection” (Moscow, April 16–17, 2020). London, 2020. P. 012013. EDN: RNXYAH. DOI: 10.1088/1757-899X/976/1/012013.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Bondarev A.V., Efanov V.N. Dynamic mode of the mathematical model of an electric multipole with memresistive branches in conditions of interval uncertainty // Processing of the II International Scientific and Practical Conference “Actual problems of the energy complex: Mining, production, transmission, processing and environmental protection” (Moscow, April 16–17, 2020). London, 2020. P. 012013. EDN: RNXYAH. DOI: 10.1088/1757-899X/976/1/012013.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bondarev V.A., Efanov V.N. Investigation of the robustness of nanoelectronic structures based on resonant tunneling elements. In: Processing of the International Seminar on Electron Devices Design and Production SED 2021. 2021. P. 9444533. EDN: ZGGSMF. DOI: 10.1109/SED51197.2021.9444533.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Bondarev V.A., Efanov V.N. Investigation of the robustness of nanoelectronic structures based on resonant tunneling elements // Processing of the International Seminar on Electron Devices Design and Production SED 2021. 2021. P. 9444533. EDN: ZGGSMF. DOI: 10.1109/SED51197.2021.9444533.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
