现代计算机的缺陷在于，执行计算任务和存储功能是两个不同的元件，两个元件需要经常交换信息，消耗大量的能量和时间。模拟大脑神经元运行机制的“记忆计算机”，将完美地解决这个问题：计算和存储将在同一个元件内进行，可以在数秒内完成传统计算机需要数十年才能完成的工作。
现今的电路使用3 个基本元件来响应电流输入：电阻阻碍流经的电流、电容存储电荷、电感实现电场到磁场的转换。切断电源后，各元件将返回到初始状态。但是，记忆计算机的相关元件却可以保持最近的状态，可以完成快速复杂的计算（符号中的红线代表对电流的不同影响）。
新型的记忆计算元件之一就是忆阻器，它可以根据流经的电流改变自身的电阻水平，这是其进行信息处理的基础。它同样可以“记住”自身的状态变化，为存储信息奠定基础
在基本的配置中，当有电流流经忆阻器时，它会保持正常状态的电阻（这里，管道的宽度表示电阻的大小）。在计算机中，阻抗可以用于表示数值，从而参与计算。当切断电源时，管道的宽度保持不变，即忆阻器保持当前的电阻值。
忆阻器可以改变自身的阻抗，如图所示，较宽的管道表示较小的电阻，以允许更大的电流通过。这是实现信息处理的一部分。当电源关闭时，忆阻器保持这种状态，这种功能就类似于存储器。而传统计算机的电阻器在断电后将返回初始状态。
如果通过的电流是反向的，忆阻器将增加电阻，如图所示，管道的宽度变窄表示阻抗变大。同样，这种状态在断电后也会得以保持，不会返回初始状态，即在信息处理的同时实现了存储功能。
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