실시예에 따르면, 입력 데이터를 수신하는 입력층; 상기 입력 데이터에 대응하는 출력 데이터를 출력하는 출력층; 그리고 상기 입력층과 상기 출력층 사이에 위치하는 복수의 은닉층들을 포함하며, 상기 은닉층들은 활성화 함수 연산을 수행하여 제1결과값을 출력하는 제1노드와 상기 제1노드에서 출력된 제1결과값을 합산하는 제2노드를 포함하며, 상기 제1노드의 활성화 함수는 상변화 소자의 저항-전압 특성에 따라 결정되는 상변화 소자를 이용한 인공신경망 시스템을 제공한다.