Наноиндустрия #1/2021
С.Ю.Удовиченко, А.Д.Писарев, А.Н.Бусыгин, А.Н.Бобылев
Биоморфный нейропроцессор – прототип компьютера нового поколения, являющегося носителем искусственного интеллекта. Часть 2
DOI: 10.22184/1993-8578.2021.14.1.68.79 Во входном и выходном устройствах биоморфного нейропроцессора происходят первичная и конечная обработка информации. Представлены результаты по сжатию на входе цифровой информации и ее кодированию в импульсы, а также по декодированию информации об активации нейронов на выходе в цифровой двоичный код. Представлена реализация аппаратной нейросети процессора на основе оригинальной биоморфной электрической модели нейрона. Приведены результаты SPICE-моделирования и экспериментального исследования процессов обработки сигналов в режимах маршрутизации выходных импульсов нейронов на синапсы других нейронов в логической матрице, скалярного умножения матрицы чисел на вектор, а также ассоциативного самообучения в запоминающей матрице. Впервые продемонстрирована генерация новой ассоциации (нового знания) как в компьютерном моделировании, так и в изготовленном мемристорно-диодном кроссбаре, в отличие от самообучения в существующих аппаратных нейросетях с синапсами на базе дискретных мемристоров.
Наноиндустрия #7-8/2020
С.Ю.Удовиченко, А.Д.Писарев, А.Н.Бусыгин, А.Н.Бобылев
Биоморфный нейропроцессор – прототип компьютера нового поколения, являющегося носителем искусственного интеллекта. Часть 1
DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.7-8.466.475 Биоморфный нейропроцессор реализует аппаратную импульсную нейросеть для традиционных задач обработки информации, а также для воспроизведения работы кортикальной колонки мозга. Ключевыми узлами аппаратной нейросети являются запоминающая и логическая матрицы, разработанные на основе нового компонента наноэлектроники – комбинированного мемристорно-диодного кроссбара, обладающие высокой интеграцией элементов и энергоэффективностью по сравнению с известными нейропроцессорами и отдельными матрицами. Представлены концепция биоморфного нейропроцессора, описание нейросети, построенной на основе оригинальной программной модели нейрона и адаптированной к аппаратной части нейропроцессора, а также нанотехнология изготовления мемристорно-диодного кроссбара и результаты исследования его электрофизических свойств.