Выпуск:
2019. Том 5. №1Об авторе:
Писарев Александр Дмитриевич, кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной и технической физики, Школа естественных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; старший научный сотрудник, лаборатория мемристорных материалов, Центр природовдохновленного инжиниринга, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; spcb.doc@utmn.ru, https://orcid.org/0000-0002-5602-3880Аннотация:
Исследование относится к пограничной области между информационными нейросетевыми технологиями и мемристорной наноэлектроникой процессоров.
Искусственные и более сложные биоморфные нейронные сети с точки зрения информационных технологий представляют собой обучающиеся архитектуры, состоящие из большого числа простых вычислителей. Распределенность большого количества проводимых простых вычислений делает низкопроизводительными даже самые мощные стандартные процессорные системы. Поэтому в прогрессе развития нейросетей стала особо актуальной задача создания нейропроцессора.
Под нейропроцессором понимается аппаратное средство, специально разработанное для реализации модели нейронной сети эффективным образом. Крупные производители электроники (IBM, Google, Intel, Huawei) и многие другие научно-технические группы уже включились в гонку создания нейропроцессора. Задачи этого направления решаются не только с помощью отработанных кремниевых технологий, но и с применением новых элементов наноэлектроники, в том числе мемристоров.
В данной работе описана адаптация к аппаратному средству одного из вариантов быстрых алгоритмов дискретного косинусного преобразования, являющегося разновидностью методов Фурье. Важность настоящего исследования заключается в необходимости решения задачи ввода стандартной информации в нейропроцессор.
В качестве аппаратного средства применяется 3D логическая матрица, реализованная на нанотехнологичных элементах электроники — комбинированных мемристорно-диодных кроссбарах. В настоящей работе представлен способ повышения скорости фильтрации за счет применения простых операций, выполняемых параллельно в логических связанных блоках сверхбольшой 3D логической матрицы. Скорость работы такой системы может быть крайне высока, и определяется она временем одного тактового импульса, ограниченного лишь скоростью срабатывания инверторных элементов и распространением сигналов по шинам комбинированного мемристороно-диодного кроссбара.
Ключевые слова:
Список литературы:
