Аппаратная реализация модели формального нейрона
Рассмотрены особенности аппаратной реализации модели формального нейрона (ФН) с пороговой функцией активации. Показаны преимущества использования обработки векторных данных по разностным срезам при построении параллельного многовходового сумматора в качестве базового узла ФН. Использованы возможност...
Saved in:
| Date: | 2010 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/12839 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Аппаратная реализация модели формального нейрона / Т.Б. Мартынюк, Л.И. Тимченко, Л.М. Куперштейн // Электронное моделирование. — 2010. — Т. 32, № 4. — С. 35-47. — Бібліогр.: 31назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859915850385981440 |
|---|---|
| author | Мартынюк, Т.Б. Тимченко, Л.И. Куперштейн, Л.М. |
| author_facet | Мартынюк, Т.Б. Тимченко, Л.И. Куперштейн, Л.М. |
| citation_txt | Аппаратная реализация модели формального нейрона / Т.Б. Мартынюк, Л.И. Тимченко, Л.М. Куперштейн // Электронное моделирование. — 2010. — Т. 32, № 4. — С. 35-47. — Бібліогр.: 31назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Рассмотрены особенности аппаратной реализации модели формального нейрона (ФН) с пороговой функцией активации. Показаны преимущества использования обработки векторных данных по разностным срезам при построении параллельного многовходового сумматора в качестве базового узла ФН. Использованы возможности реализации предложенной структуры ФН в составе нейроускорителя на ПЛИС фирмы Xilinx.
Розглянуто особливості апаратної реалізації моделі формального нейрона (ФН) із пороговою функцією активації. Показано переваги використання обробки векторних даних за різницевими зрізами при побудові паралельного багатовхідного суматора як базового вузла ФН. Використано можливості реалізації запропонованої структури ФН у складі нейроприскорювача на ПЛІС фірми Xilinx.
Peculiarities of hardware implementation of the model of formal neuron (FN) with threshold activation function have been considered. The advantages of the use of processing of the vector data by difference sections when constructing a parallel multientrance adder as a base node of FN. Possibilities of implementation of the proposed FN structure in composition of neuroaccellerator on PLIS of Xilinx Company, were used.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:05:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÓÄÊ 621.37
Ò. Á. Ìàðòûíþê *, êàíä. òåõí. íàóê,
Ë. È. Òèì÷åíêî **, ä-ð. òåõí. íàóê, Ë. Ì. Êóïåðøòåéí ***, êàíä. òåõí. íàóê
* Âèííèöêèé íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò
(Óêðàèíà, ã. Âèííèöà, óë. Õìåëüíèöêîå øîññå, 95,
òåë. 8(0432) 598023)
** Êèåâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé ýêîíîìèêî-òåõíîëîãè÷åñêèé óíèâåðñèòåò òðàíñïîðòà
(Óêðàèíà, ã. Êèåâ, óë. Ëóêàøåâè÷à, 19),
*** Âèííèöêèé ôèíàíñîâî-ýêîíîìè÷åñêèé óíèâåðñèòåò
(Óêðàèíà, ã. Âèííèöà, óë. Ïèðîãîâà, 71À,
E-mail: kuperok@mail.ru)
Àïïàðàòíàÿ ðåàëèçàöèÿ
ìîäåëè ôîðìàëüíîãî íåéðîíà
(Ñòàòüþ ïðåäñòàâèë êàíä. òåõí. íàóê Â. Â. Àðèñòîâ)
Ðàññìîòðåíû îñîáåííîñòè àïïàðàòíîé ðåàëèçàöèè ìîäåëè ôîðìàëüíîãî íåéðîíà (ÔÍ) ñ
ïîðîãîâîé ôóíêöèåé àêòèâàöèè. Ïîêàçàíû ïðåèìóùåñòâà èñïîëüçîâàíèÿ îáðàáîòêè âåê-
òîðíûõ äàííûõ ïî ðàçíîñòíûì ñðåçàì ïðè ïîñòðîåíèè ïàðàëëåëüíîãî ìíîãîâõîäîâîãî
ñóììàòîðà â êà÷åñòâå áàçîâîãî óçëà ÔÍ. Èñïîëüçîâàíû âîçìîæíîñòè ðåàëèçàöèè ïðåäëî-
æåííîé ñòðóêòóðû ÔÍ â ñîñòàâå íåéðîóñêîðèòåëÿ íà ÏËÈÑ ôèðìû Xilinx.
Ðîçãëÿíóòî îñîáëèâîñò³ àïàðàòíî¿ ðåàë³çàö³¿ ìîäåë³ ôîðìàëüíîãî íåéðîíà (ÔÍ) ³ç ïîðî-
ãîâîþ ôóíêö³ºþ àêòèâàö³¿. Ïîêàçàíî ïåðåâàãè âèêîðèñòàííÿ îáðîáêè âåêòîðíèõ äàíèõ çà
ð³çíèöåâèìè çð³çàìè ïðè ïîáóäîâ³ ïàðàëåëüíîãî áàãàòîâõ³äíîãî ñóìàòîðà ÿê áàçîâîãî
âóçëà ÔÍ. Âèêîðèñòàíî ìîæëèâîñò³ ðåàë³çàö³¿ çàïðîïîíîâàíî¿ ñòðóêòóðè ÔÍ ó ñêëàä³
íåéðîïðèñêîðþâà÷à íà ÏË²Ñ ô³ðìè Xilinx.
K ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: ôîðìàëüíûé íåéðîí, íåéðî÷èï, ðàçíîñòíûé ñðåç, ïàðàëëåëüíûé
ñóììàòîð, êîíâåéåðíûé ïðîöåññîð.
Áûñòðîå ðàçâèòèå è óñîâåðøåíñòâîâàíèå èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé
îáóñëîâëèâàåò ñîîòâåòñòâóþùóþ ìîäåðíèçàöèþ ïðîãðàììíî-àïïàðàòíîãî
êîìïëåêñà äëÿ ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèè íåéðîòåõíîëîãèé âî ìíîãèõ ïðè-
êëàäíûõ îáëàñòÿõ, òàêèõ êàê íåéðîñåòåâûå ýêñïåðòíûå ñèñòåìû, ñèñòåìû
óïðàâëåíèÿ áàçàìè äàííûõ ñ âêëþ÷åíèåì íåéðîñåòåâûõ àëãîðèòìîâ, ñèñ-
òåìû áîðüáû ñ ìîøåííè÷åñòâîì, óïðàâëåíèå äèíàìè÷åñêèìè ñèñòåìàìè,
óïðàâëåíèå ôèíàíñîâîé äåÿòåëüíîñòüþ, ñèñòåìû îáðàáîòêè èçîáðàæåíèé
è ñèãíàëîâ, ðàñïîçíàâàíèå îáðàçîâ, ãåíåðàöèÿ è îáðàáîòêà 3D-èçîáðà-
æåíèé â ñèñòåìàõ âèçóàëüíîé ðåàëüíîñòè è äð. [1—4]. Ïðè ýòîì âîçðàñòàåò
óäåëüíûé âåñ àïïàðàòíûõ ðåàëèçàöèé íåéðîñåòåâûõ òåõíîëîãèé, íàïðè-
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2010. Ò. 32. ¹ 4 35
������� ����
�
��
�������
ìåð â îáðàçöàõ áûòîâîé òåõíèêè ÿïîíñêîãî ïðîèçâîäñòâà (ôîòîàïïàðàòû,
âèäåîêàìåðû, ìèêðîâîëíîâûå ïå÷è è äð.) [5].
Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ íàëè÷èåì îáúåêòèâíûõ àðãóìåíòîâ â ïîëüçó ðàçðà-
áîòêè è ïðèìåíåíèÿ íåéðîíîâ è íåéðîñåòåâûõ àïïàðàòíî-ïðîãðàììíûõ
êîìïîíåíòîâ, ÷òî â ïåðâóþ î÷åðåäü ñâÿçàíî ñ íåîáõîäèìîñòüþ îáåñïå÷èòü
âûñîêóþ ñêîðîñòü ðåøåíèÿ äîñòàòî÷íî ñëîæíûõ çàäà÷ ñ èñïîëüçîâàíèåì
ìàññîâîãî ïàðàëëåëèçìà, íàäåæíîñòü ýêñïëóàòàöèè ñïåöèàëüíîãî àïïà-
ðàòíîãî îáåñïå÷åíèÿ â ïîëåâûõ óñëîâèÿõ ïðè ñóùåñòâåííûõ îãðàíè÷å-
íèÿõ íà ãàáàðèòû è âåñ, à òàêæå ïðè ïîâûøåííûõ òðåáîâàíèÿõ ê áåçî-
ïàñíîñòè ñèñòåìû (çàùèòà îò íåñàíêöèîíèðîâàííîãî äîñòóïà è çàùèòà
àâòîðñêèõ ïðàâ íà ñõåìîòåõíè÷åñêèå è àðõèòåêòóðíûå ðåøåíèÿ) [5, 6].
Ñðåäè ìíîãîîáðàçèÿ ôóíêöèîíàëüíîé ðåàëèçàöèè áàçîâîãî óçëà ëþ-
áîé íåéðîñåòè (ÍÑ) îñîáîå ìåñòî çàíèìàþò ôîðìàëüíûå íåéðîíû (ÔÍ) ñ
ïîðîãîâîé ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèåé (ôóíêöèåé àêòèâàöèè) [1, 7—9]. Íå-
ñìîòðÿ íà ïðîñòîòó è ñâÿçàííóþ ñ ýòèì îãðàíè÷åííîñòü â èñïîëüçîâàíèè
âñëåäñòâèå íåäèôôåðåíöèðóåìîñòè ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè ïî âñåé îñè
àáñöèññ, ïîðîãîâûå ÔÍ èìåþò äîñòàòî÷íî øèðîêóþ óñòîé÷èâóþ îáëàñòü
ïðèìåíåíèÿ, à èìåííî: ïðè ðàñïîçíàâàíèè îáðàçîâ è â çàäà÷àõ îïòèìè-
çàöèè êàê áàçîâûé ýëåìåíò êëàññè÷åñêîé ñåòè Õîïôèëäà [7, 8], â àâòîìà-
òè÷åñêèõ êëàññèôèêàòîðàõ äëÿ ñåãìåíòàöèè ðå÷åâîãî ñèãíàëà [10], â íåéðî-
ñåòè äëÿ èäåíòèôèêàöèè ìîìåíòîâ îòêðûòèÿ òîðãîâûõ ïîçèöèé ïî ïðàâèëó
ÑÌÀ (Crossing — Moving — Averages) [11], â ñèñòåìàõ òåñòîâîãî êîíòðîëÿ
âû÷èñëèòåëüíûõ óñòðîéñòâ [12] è ïðè äèàãíîñòèðîâàíèè ìèêðîïðîöåñ-
ñîðíûõ óñòðîéñòâ [13].
 ýòîì ñëó÷àå ïîðîãîâûå ÔÍ èñïîëüçóþòñÿ êàê íåéðîíû âûõîäíîãî
ñëîÿ, ïîñêîëüêó â çàäà÷àõ êëàññèôèêàöèè íåîáõîäèì òî÷íûé îòâåò, à
ëþáîé èç âûõîäîâ ñåòè äîëæåí áûòü ðàâåí ëèáî íóëþ, ëèáî åäèíèöå.
Âìåñòå ñ òåì, ïîðîãîâûå ÔÍ àêòèâíî èñïîëüçóþòñÿ è âî âõîäíûõ ñëîÿõ,
íàïðèìåð â ðåâåðñèâíîé ãåòåðîàññîöèàòèâíîé ïàìÿòè íà îñíîâå äâóõñëîéíîé
ÍÑ [14], ãäå ýòîò ñëîé íåéðîíîâ îáåñïå÷èâàåò çàïîìèíàíèå äâîè÷íûõ êîäîâ,
ïðåäñòàâëÿþùèõ áèíàðèçîâàííûå èçîáðàæåíèÿ.
Íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíûì íàïðàâëåíèåì ðàçâèòèÿ íåéðîêîìïüþòåð-
íîé òåõíèêè ìîæíî ñ÷èòàòü íåéðîóñêîðèòåëè íà îñíîâå öèôðîâûõ íåéðî-
÷èïîâ, ïðåäñòàâëÿþùèõ ñîáîé ïëàòû ðàñøèðåíèÿ ñòàíäàðòíûõ âû÷èñ-
ëèòåëüíûõ ñèñòåì [1, 15], à íàèáîëåå óäà÷íîé ðåàëèçàöèåé íåéðî÷èïîâ êàê
ôóíêöèîíàëüíî çàêîí÷åííûõ âû÷èñëèòåëüíûõ óñòðîéñòâ ÿâëÿåòñÿ èñ-
ïîëüçîâàíèå ÏËÈÑ [1, 16, 17], äëÿ êîòîðûõ ñóùåñòâóþò ñèñòåìû àâòî-
ìàòèçèðîâàííîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ñ ïîëíûì öèêëîì ðàçðàáîòêè ïðîåêòè-
ðóåìîãî óñòðîéñòâà. Ê î÷åâèäíûì äîñòîèíñòâàì ÏËÈÑ ìîæíî îòíåñòè
îãðîìíûå ðåñóðñû, ìàñøòàáèðóåìîñòü, äåøåâèçíó, îòíîñèòåëüíî íåáîëü-
Ò. Á. Ìàðòûíþê, Ë. È. Òèì÷åíêî, Ë. Ì. Êóïåðøòåéí
36 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2010. V. 32. ¹ 4
øèå çàòðàòû âðåìåíè íà ïðîåêòèðîâàíèå. Òàêèì îáðàçîì, âîçìîæíîñòè
ÏËÈÑ ïîçâîëÿþò ðåàëèçîâàòü çàêîí÷åííûé, äîñòàòî÷íî ðåãóëÿðíûé ôðàã-
ìåíò ÍÑ ñ øèðîêèìè âîçìîæíîñòÿìè êàñêàäèðîâàíèÿ äëÿ ñîçäàíèÿ ÍÑ
ïðîèçâîëüíîé êîíôèãóðàöèè è ñëîæíîñòè [1].
Ïîñòàíîâêà çàäà÷è. Èçâåñòíàÿ îáîáùåííàÿ ñõåìà èñêóññòâåííîãî
íåéðîíà èëè ÔÍ, ïðåäñòàâëÿþùàÿ âñå ìíîãîîáðàçèå ñóùåñòâóþùèõ ìîäå-
ëåé ÔÍ [18], ïðèâåäåíà íà ðèñ. 1, ãäå x xn1 , ..., — âõîäíîé âåêòîð äàííûõ;
w wn1 , ..., — âåñîâûå êîýôôèöèåíòû; Y — âûõîäíîé ñèãíàë; S — ñîñòîÿíèå
íåéðîíà. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííîé íåéðîîïåðàöèåé äëÿ ÍÑ ÿâëÿåòñÿ
âåêòîðíî-ìàòðè÷íîå ïåðåìíîæåíèå ìàòðèöû âåñîâûõ êîýôôèöèåíòîâ íà
âõîäíîé âåêòîð. Ôàêòè÷åñêè ìàòðèöà W âåñîâûõ êîýôôèöèåíòîâ, ôîðìè-
ðóåìàÿ â ïðîöåññå îáó÷åíèÿ ÍÑ, ÿâëÿåòñÿ åå «ïàìÿòüþ» [19]. Äëÿ êàæäîãî
ÔÍ ýòà íåéðîîïåðàöèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå äâóõ âåêòî-
ðîâ — âåêòîðà âåñîâûõ êîýôôèöèåíòîâ è âõîäíîãî âåêòîðà:
S
i
n
i i� �
�
�
1
W X .
(1)
 äàëüíåéøåì íà îñíîâàíèè çíà÷åíèÿ S ôîðìèðóåòñÿ âûõîäíîé ñèãíàë
ÔÍ ñ ó÷åòîì êîíêðåòíîé ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè âèäà
Y f S� ( ). (2)
Òàêèì îáðàçîì, â áîëüøèíñòâå ðåàëèçàöèé ÔÍ â êà÷åñòâå òèïîâûõ
íåéðîîïåðàöèé èñïîëüçóþòñÿ îïåðàöèè âèäà (1) è (2), ò.å. âçâåøåííîå
Àïïàðàòíàÿ ðåàëèçàöèÿ ìîäåëè ôîðìàëüíîãî íåéðîíà
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2010. Ò. 32. ¹ 4 37
.
.
.
Ôóíêöèè ñóììàòîðà Ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè
Ñóììà
Ìàêñèìóì
Ìèíèìóì
Ñðåäíåå
ÈËÈ
È
Ëèíåéíàÿ
Ïîðîãîâàÿ
Ñèãìîèäà
Çíàêîâàÿ
S Y
w1
x1
x2
xn
w2
wn
Áëîê
îáó÷åíèÿ è
çàïîìèíàíèÿ
Âõîäû
Âûõîä
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Ðèñ. 1. Îáîáùåííàÿ ñõåìà ÔÍ
ñóììèðîâàíèå è íåëèíåéíîå ïðåîáðàçîâàíèå [1—4, 7—9]. Íåîáõîäèìî
çàìåòèòü, ÷òî áàçîâàÿ âû÷èñëèòåëüíàÿ îïåðàöèÿ, à èìåííî óìíîæåíèå
ìàòðèöû íà âåêòîð øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ íå òîëüêî ïðè ìîäåëèðîâàíèè
ÍÑ, íî è ïðè ðåøåíèè ïðèêëàäíûõ çàäà÷ â ñèñòåìàõ îáðàáîòêè è àíàëèçà
èçîáðàæåíèé, â ìàøèííîé ãðàôèêå, äëÿ ðåàëèçàöèè âû÷èñëåíèé ñ ïëàâàþ-
ùåé çàïÿòîé [1].
Ïðèìåðîì èñïîëüçîâàíèÿ íåïîñðåäñòâåííî íåéðîîïåðàöèè âèäà (1)
ìîæåò áûòü îäèí èç ñëîåâ íå÷åòêîé ÍÑ íà îñíîâå ëîãè÷åñêîãî âûâîäà
àëãîðèòìà Ñóãýíî íóëåâîãî ïîðÿäêà. Òàêàÿ ÍÑ ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ñèñòå-
ìû îáíàðóæåíèÿ è ïðåäîòâðàùåíèÿ ìîøåííè÷åñòâà â òåëåêîììóíèêàöèÿõ
[20], â êîòîðîé îäèí èç ñëîåâ ñîñòîèò èç äâóõ íåéðîíîâ, âûïîëíÿþùèõ
ñîîòâåòñòâåííî âçâåøåííîå è îáû÷íîå ñóììèðîâàíèå âûõîäíûõ ñèãíàëîâ
ïðåäûäóùåãî ñëîÿ.
Èç ðèñ. 1 ñëåäóåò, ÷òî âûïîëíåíèå îïåðàöèé (1) è (2) ðàçíåñåíî âî
âðåìåíè è ðåàëèçóåòñÿ ðàçíûìè áëîêàìè [1]. Îäíàêî èçâåñòåí ïîäõîä,
îñíîâàííûé íà îáðàáîòêå âåêòîðíûõ ìàññèâîâ ïî ðàçíîñòíûì ñðåçàì [21],
êîòîðûé ïîçâîëÿåò íå òîëüêî ïàðàëëåëüíî ôîðìèðîâàòü ñóììó âçâåøåí-
íûõ âõîäíûõ äàííûõ, íî è ñîâìåùàòü âûïîëíåíèå îïåðàöèé (1) è (2) íà
ìíîãîâõîäîâîì ïàðàëëåëüíîì ñóììàòîðå äëÿ ñëó÷àÿ ïîðîãîâîé ïåðåäà-
òî÷íîé ôóíêöèè [22, 23].  ðåçóëüòàòå ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ðåàëè-
çàöèè â âèäå öèôðîâîãî íåéðî÷èïà ôðàãìåíòà (ñëîÿ) ÍÑ, ñîñòîÿùåãî èç
ïîðîãîâûõ íåéðîíîâ.
Ïðîàíàëèçèðóåì îñîáåííîñòè ðåàëèçàöèè íà ÏËÈÑ â âèäå öèôðîâîãî
íåéðî÷èïà ìîäåëè ïîðîãîâîãî ÔÍ íà îñíîâå îáðàáîòêè äàííûõ ïî ðàç-
íîñòíûì ñðåçàì (ÐÑ).
Îáðàáîòêà âåêòîðíûõ äàííûõ ïî ÐÑ. Ìåòîä îáðàáîòêè ÷èñëîâûõ
äàííûõ ïî ÐÑ îòíîñèòñÿ ê ìåòîäàì ìíîãîîïåðàíäíîé îáðàáîòêè ìàññèâîâ
äàííûõ [21, 24]. Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåí ïðèìåð ïàðàëëåëüíîãî ñóììèðîâàíèÿ
ïî ÐÑ äëÿ äåñÿòè îïåðàíäîâ, ÷èñëîâûå çíà÷åíèÿ êîòîðûõ ïðåäñòàâëåíû â
âèäå ñòîëáöîâ îïðåäåëåííîé âûñîòû [24].  ýòîì ñëó÷àå ñóììà âåëè÷èí
ðàâíà ïëîùàäè ôèãóðû, îãðàíè÷åííîé ñâåðõó ñîîòâåòñòâóþùèì êîíòó-
ðîì. Ðàçëè÷íîé øòðèõîâêîé îáîçíà÷åíû ïëîùàäè, ñîîòâåòñòâóþùèå ÷àñ-
òè÷íûì ñóììàì Sj, ôîðìèðóåìûì â j-õ öèêëàõ ñóììèðîâàíèÿ. Èç ðèñ. 2
âèäíî, ÷òî, âî-ïåðâûõ, íà íà÷àëüíûõ öèêëàõ ñóììèðîâàíèÿ â ôîðìèðîâà-
íèè ÷àñòè÷íûõ ñóìì çàäåéñòâîâàíû âñå èëè áîëüøàÿ ÷àñòü îïåðàíäîâ, ò.å.
óðîâåíü ïàðàëëåëèçìà áëèçîê ê ìàêñèìàëüíîìó èëè î÷åíü âûñîê; âî-âòî-
ðûõ, ÷åì áîëüøå îäèíàêîâûõ èëè áëèçêèõ ïî âåëè÷èíå îïåðàíäîâ âî
âõîäíîì ìàññèâå, òåì ìåíüøåå ÷èñëî öèêëîâ òðåáóåòñÿ äëÿ ñóììèðî-
âàíèÿ; â-òðåòüèõ, ïîêà ôîðìèðóþòñÿ ïîñëåäóþùèå ÷àñòè÷íûå ñóììû, óæå
ñôîðìèðîâàííûå ÷àñòè÷íûå ñóììû ìîæíî èñïîëüçîâàòü, íàïðèìåð, äëÿ
âûäåëåíèÿ îïðåäåëåííûõ ïðèçíàêîâ [21—23].
Ò. Á. Ìàðòûíþê, Ë. È. Òèì÷åíêî, Ë. Ì. Êóïåðøòåéí
38 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2010. V. 32. ¹ 4
Ïîñêîëüêó ïðè îáðàáîòêå ïî ÐÑ äàííûå ïðåäñòàâëÿþòñÿ â âèäå âåê-
òîðíîãî ìàññèâà, êîòîðûé â äàííîì ñëó÷àå óìåñòíî íàçâàòü èñõîäíûì
ðàçíîñòíûì ñðåçîì À0, öåëåñîîáðàçíî âûðàæåíèå (1) çàïèñàòü â ñëåäóþ-
ùåì âèäå:
S a
i
n
i�
�
�
1
0, ,
(3)
ãäå ai, 0 — ýëåìåíò ÐÑ À0, ai, 0 0� , ò.å. A0 � �.
Îáðàáîòêà âåêòîðíîãî ìàññèâà äàííûõ ïî ÐÑ, ò.å. ñâåðòêà åãî ýëå-
ìåíòîâ âèäà (3) ïðåäïîëàãàåò âûïîëíåíèå òðåõ áàçîâûõ îïåðàöèé â êàæ-
äîì j-ì öèêëå:
1) âûäåëåíèå ìèíèìàëüíîãî íåíóëåâîãî ýëåìåíòà òåêóùåãî ÐÑ A j�1
âèäà
q A aj
i
j
i
i j i
n� �� � �min min { },1 1 1, j N�1, , (4)
ãäå N — ÷èñëî öèêëîâ îáðàáîòêè;
2) ôîðìèðîâàíèå ñëåäóþùåãî ÐÑ A j âèäà
A a qj i j j i
n� �� �{ }, 1 1; (5)
3) ôîðìèðîâàíèå ÷àñòè÷íîé ñóììû ýëåìåíòîâ òåêóùåãî ÐÑ A j âèäà
S q pj j j� , (6)
ãäå p j — ÷èñëî íåîòðèöàòåëüíûõ ýëåìåíòîâ â ÐÑ A j âèäà (5).
Àïïàðàòíàÿ ðåàëèçàöèÿ ìîäåëè ôîðìàëüíîãî íåéðîíà
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2010. Ò. 32. ¹ 4 39
S
5
S
4
S3
S2
S
1
a i
21 3 4 5 6 7 8 9 10
n
×èñëî îïåðàíäîâ
×
è
ñë
î
â
û
å
çí
à÷
åí
è
ÿ
î
ï
åð
àí
ä
î
â
Ðèñ. 2. Ïðèìåð ìíîãîîïåðàíäíîé îáðàáîòêè ÷èñëîâûõ äàííûõ ïî ÐÑ
Áàçîâóþ îïåðàöèþ (6) öåëåñîîáðàçíî çàïèñàòü â âèäå [19, 20]
S q fj j
i
n
i j�
�
�
1
, , (7)
ãäå f i j, — ïðèçíàê ³-ãî ýëåìåíòà â ÐÑ A j ,
f
a
a
i j
i j
i j
,
,
,
, ,
, .
�
�
�
1 0
0 0
åñëè
åñëè
×èñëî öèêëîâ N îáðàáîòêè ïî ÐÑ íå ÿâëÿåòñÿ ôèêñèðîâàííîé âåëè-
÷èíîé è çàâèñèò êàê îò ðàçìåðíîñòè n, òàê è îò ðàñïðåäåëåíèÿ ÷èñåë âî
âõîäíîì ìàññèâå À0 [24]. Ìîìåíò îêîí÷àíèÿ îáðàáîòêè îïðåäåëÿåòñÿ ïî
íóëåâîìó çíà÷åíèþ òåêóùåé âåëè÷èíû qj (4), ïðè÷åì â ïðîöåññå îáðà-
áîòêè ÷àñòè÷íûå ñóììû Sj (6) íàêàïëèâàþòñÿ è ôîðìèðóþò îêîí÷àòåëü-
íóþ ñóììó âèäà
S S q p
j
N
j
i
N
j j� �
� �
� �
1 1
. (8)
Ïðàâîìåðíîñòü ïåðåõîäà îò ôîðìóëû (3) ê ôîðìóëå (8) äîêàçàíà â
ðàáîòàõ [21, 24, 25]. Ñ ó÷åòîì òîãî, ÷òî áàçîâûå îïåðàöèè (4) è (7) ÿâ-
ëÿþòñÿ áèíàðíûìè (äâóõìåñòíûìè) è ðåêóðñèâíûìè, ò.å. âûïîëíÿþòñÿ
ïîñëåäîâàòåëüíî äëÿ äâóõ îïåðàíäîâ â ïðåäåëàõ êàæäîãî öèêëà, â ðàáîòå
[22] ïîêàçàíà âîçìîæíîñòü ñîâìåùåíèÿ âûïîëíåíèÿ âî âðåìåíè îïåðàöèè
(7) j-ãî öèêëà è îïåðàöèè (4) ñëåäóþùåãî (j + 1)-ãî öèêëà. Êðîìå òîãî, â
ðàáîòàõ [22, 23] ïîêàçàíî, ÷òî â êàæäîì öèêëå ïîñëå ôîðìèðîâàíèÿ ÷àñ-
òè÷íîé ñóììû Sj âîçìîæíî åå ñðàâíåíèå ñ òåêóùèì âíåøíèì ïîðîãîì � j
îáðàáîòêè,
� �j j jS� ��1 , j N�1, , (9)
ñ ïîñëåäóþùèì àíàëèçîì âåëè÷èíû � j âèäà
� j � 0 , (10)
ãäå � 0 — íà÷àëüíûé âíåøíèé ïîðîã îáðàáîòêè. Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü,
ïîçâîëÿåò çàâåðøèòü ïðîöåññ ïîðîãîâîé îáðàáîòêè ïî ÐÑ ïðè âûïîëíåíèè
óñëîâèÿ (10) ðàíüøå, ÷åì ñôîðìèðóåòñÿ îêîí÷àòåëüíàÿ ñóììà (8). Ñëåäî-
âàòåëüíî, â ýòîì ñëó÷àå îòñóòñòâóåò íåîáõîäèìîñòü â íàêîïëåíèè îêîí-
÷àòåëüíîé ñóììû (3) âçâåøåííûõ âõîäíûõ ñèãíàëîâ ai, 0, åñëè ïî óñëîâèþ
(10) ìîæíî ñôîðìèðîâàòü âûõîäíîé ñèãíàë ïîðîãîâîãî ÔÍ âèäà
Y
S
S
�
�
�
1
0
, ,
, ,
åñëè
åñëè
�
�
(11)
Ò. Á. Ìàðòûíþê, Ë. È. Òèì÷åíêî, Ë. Ì. Êóïåðøòåéí
40 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2010. V. 32. ¹ 4
÷òî çíà÷èòåëüíî óñêîðÿåò ïðîöåññ îáðàáîòêè è ïðèáëèæàåò õàðàêòåð ðåàê-
öèè èñêóññòâåííîãî íåéðîíà ê ðåàëèçàöèè áèîëîãè÷åñêîãî íåéðîíà [22],
ïîñêîëüêó âåëè÷èíà âíåøíåãî ïîðîãà � 0 ñóùåñòâåííî âëèÿåò íà âðåìÿ
ðåàêöèè íåéðîíà.
 ðàáîòå [23] âûïîëíåíî ìîäåëèðîâàíèå âðåìåííûõ çàâèñèìîñòåé äëÿ
îáðàáîòêè âåêòîðíûõ ìàññèâîâ äàííûõ ïî ÐÑ ñ ó÷åòîì ðàçìåðíîñòè âõîä-
íîãî ìàññèâà, ñðåäíåêâàäðàòè÷åñêîãî îòêëîíåíèÿ ïðè íîðìàëüíîì ðàñ-
ïðåäåëåíèè ýëåìåíòîâ â ìàññèâå è âåëè÷èíû âíåøíåãî ïîðîãà îáðàáîòêè.
 ðåçóëüòàòå ìîäåëèðîâàíèÿ ïîëó÷åíî ïîâûøåíèå áûñòðîäåéñòâèÿ ïîðî-
ãîâîé îáðàáîòêè íà 10 —30 % ïðè íàëè÷èè îäèíàêîâûõ îïåðàíäîâ âî
âõîäíîì ìàññèâå. Èñïîëüçîâàíèå ÐÑ îáåñïå÷èâàåò óñêîðåíèå íåéðîïî-
äîáíîé îáðàáîòêè ïðèáëèçèòåëüíî â äâà ðàçà, ïîñêîëüêó îòñóòñòâóåò
íåîáõîäèìîñòü ôîðìèðîâàíèÿ êîíå÷íîé ñóììû âçâåøåííûõ ýëåìåíòîâ
âåêòîðíîãî ìàññèâà.
Îñîáåííîñòè ñòðóêòóðû ïàðàëëåëüíîãî ñóììàòîðà. Â ïðîöåññå àï-
ïàðàòíîé ðåàëèçàöèè îáðàáîòêè ïî ÐÑ âåêòîðíîãî ìàññèâà äàííûõ íåîá-
õîäèìî ðåøåíèå çàäà÷è ïîñòðîåíèÿ ìíîãîôóíêöèîíàëüíîãî ìíîãîâõî-
äîâîãî ïàðàëëåëüíîãî ñóììàòîðà. Ðåêóðñèâíûé õàðàêòåð áàçîâûõ îïåðà-
öèé (4) è (7) ïîçâîëÿåò ïîñòðîèòü òàêîé ñóììàòîð â âèäå êîíâåéåðíîãî
ïðîöåññîðà [22, 23] ñ àðõèòåêòóðîé îäíîìåðíîãî ñèñòîëè÷åñêîãî ìàññèâà
[21] ïî èçâåñòíîé ìåòîäèêå îòîáðàæåíèÿ ðåãóëÿðíûõ èòåðàòèâíûõ àëãî-
ðèòìîâ (ÐÈÀ) íà ñèñòîëè÷åñêèå ñòðóêòóðû [26]. Äëÿ òàêèõ ñòðóêòóð õàðàê-
òåðíû ïàðàëëåëüíî-êîíâåéåðíûé ñïîñîá îáðàáîòêè, ðåãóëÿðíîñòü ñòðóê-
òóðû è ëîêàëüíîñòü ñâÿçåé [22, 26].
Ìíîãîôóíêöèîíàëüíîñòü ïðåäëàãàåìîãî ïàðàëëåëüíîãî ñóììàòîðà çà-
êëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî îí ìîæåò ðàáîòàòü â òðåõ ðåæèìàõ: 1) òîëüêî âçâå-
øåííîå ñóììèðîâàíèå; 2) òîëüêî ïîðîãîâàÿ îáðàáîòêà; 3) îäíîâðåìåííî
âçâåøåííîå ñóììèðîâàíèå è ïîðîãîâàÿ îáðàáîòêà. Ñòðóêòóðà êîíâåéåð-
íîãî ïðîöåññîðà â âèäå îäíîìåðíîãî ñèñòîëè÷åñêîãî ìàññèâà, ñîäåðæà-
ùåãî n áàçîâûõ ÿ÷ååê è (n + 1)-þ äîïîëíèòåëüíóþ ÿ÷åéêó, ïðèâåäåíà íà
ðèñ. 3 [27].
Íà ðèñ. 4, à ïðåäñòàâëåíà áàçîâàÿ ÿ÷åéêà êîíâåéåðíîãî ïðîöåññîðà, à
íà ðèñ. 4, á — åãî äîïîëíèòåëüíàÿ ÿ÷åéêà, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ âûïîëíå-
íèÿ ïîðîãîâîé îïåðàöèè (9). Áàçîâàÿ ÿ÷åéêà ñîñòîèò èç ñóììàòîðà SM,
ñóììàòîðà â ðåæèìå âû÷èòàíèÿ SM*, òðåõ ðåãèñòðîâ — RGR, RGN, RGM,
ìèíèìàòîðà MIN, ìóëüòèïëåêñîðà ÌÕ, òðèããåðà Ò è áëîêà ëîãè÷åñêèõ
ýëåìåíòîâ È — &. Îíà èìååò ïÿòü èíôîðìàöèîííûõ âõîäîâ: âõîä îïå-
ðàíäà ai, 0, ÷åòûðå âõîäà äëÿ ñâÿçè ñ ïðåäûäóùåé ÿ÷åéêîé —( ,S i j�1 , qi j� �1 1, ,
qi j�1, , Sing qi j�1, ), à òàêæå îäèí âõîä óïðàâëåíèÿ çàïèñüþ â ÿ÷åéêó WR.
Àïïàðàòíàÿ ðåàëèçàöèÿ ìîäåëè ôîðìàëüíîãî íåéðîíà
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2010. Ò. 32. ¹ 4 41
Êðîìå òîãî, ÿ÷åéêà èìååò ÷åòûðå èíôîðìàöèîííûõ âûõîäà äëÿ ñâÿçè ñî
ñëåäóþùåé ÿ÷åéêîé (S i j, , qi j, �1, qi j, , Sing qi j, ).
Äîïîëíèòåëüíàÿ (n + 1)-ÿ ÿ÷åéêà ñîäåðæèò ñóììàòîð â ðåæèìå âû÷èòà-
íèÿ SM*, ðåãèñòð RGR, ìóëüòèïëåêñîð ÌÕ, äâà òðèããåðà Ò è ëîãè÷åñêèå
ýëåìåíòû ÈËÈ — ÎR è äâà ýëåìåíòà ÈËÈ-ÍÅ — NOR. Äîïîëíèòåëüíàÿ
ÿ÷åéêà èìååò òðè èíôîðìàöèîííûõ âõîäà, à èìåííî âõîä âíåøíåãî ïîðîãà
Ò. Á. Ìàðòûíþê, Ë. È. Òèì÷åíêî, Ë. Ì. Êóïåðøòåéí
42 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2010. V. 32. ¹ 4
MX SM*RGR
Si j�1,
a
i,0
WR
qi j�1,
Sign q
i j�1,
q
i j� �1, 1
MIN RGN
&
SMÒ
RGM
S i j,
qi j, 1�
qi j,
MX SM*RGR
WR
qn j,
NOR
Ò
Ò
OR
NOR
Sn j, Y
Z
0�
à
á
SM*
Ðèñ. 4. Áàçîâàÿ (à) è äîïîëíèòåëüíàÿ (á) ÿ÷åéêè êîíâåéåðíîãî ïðîöåññîðà
. . .
. . .
. . .
. . .
S
0, j= 0
q
0, j
= 0
Sign q
0, j
= 0
S1, j
q
1, j
Sign q1, j
q
1, 1j�
S 2, j
a
1,0
a
2,0 an,0 0�
j�
q
2, j
Sign q
2, j
q
2, 1j�
S n, j
qn, j
Y
Z
a
1, j a
2,j an, j
WR
ß÷åéêà 1 ß÷åéêà 2 ß÷åéêà n ß÷åéêà ( + 1)n
Ðèñ. 3. Ñòðóêòóðà êîíâåéåðíîãî ïðîöåññîðà
� 0 è äâà ìåæúÿ÷åå÷íûõ âõîäà, S n j, , qn j, , äëÿ ñâÿçè ñî ñòàðøåé n-é áàçîâîé
ÿ÷åéêîé, îäèí âõîä óïðàâëåíèÿ çàïèñüþ WR è äâà âûõîäà ïðèçíàêîâ, à
èìåííî âûõîä ñèãíàëà ïîðîãîâîé îáðàáîòêè Y è âûõîä ïðèçíàêà íóëÿ Z
äëÿ çàâåðøåíèÿ îïåðàöèè, åñëè ñèãíàë íà âûõîäå Y îñòàåòñÿ íåàêòèâíûì.
Íà ðèñ. 3 è 4, à âî èçáåæàíèå èõ çàãðîìîæäåíèÿ íå ïîêàçàíû âõîäû
ñòàíäàðòíûõ ñèãíàëîâ ñèíõðîíèçàöèè è óñòàíîâêè â íà÷àëüíîå ñîñòîÿíèå.
Ïðåäëîæåííàÿ ñòðóêòóðà êîíâåéåðíîãî ïðîöåññîðà áûëà ñïðîåêòè-
ðîâàíà è ðåàëèçîâàíà íà ÏËÈÑ XC95288XL-6-BG256 ôèðìû Xilinx [23]. Â
ðåçóëüòàòå ìîäåëèðîâàíèÿ óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè ðàçìåùåíèè íà êðèñòàëëå
ÏËÈÑ ÷åòûðåõ ÿ÷ååê äëÿ 4-õðàçðÿäíûõ îïåðàíäîâ (ïåðâîé, ³-é, (³ + 1)-é è
Àïïàðàòíàÿ ðåàëèçàöèÿ ìîäåëè ôîðìàëüíîãî íåéðîíà
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2010. Ò. 32. ¹ 4 43
Ñèñòåìíàÿ øèíà
.. Í00
.. Í
10
.. Ín0
Í01
Í
11
Ínn
..
..
.
..
..
.
..
.
..
..
.
..
..
.
.. Í00
.. Í
10
.. Ín0
Í01
Í
11
Ínn
..
..
.
..
..
.
..
.
..
..
.
..
..
.
.. Í00
.. Í
10
.. Ín0
Í01
Í
11
Ínn
..
..
.
..
..
.
..
.
..
..
.
..
..
.
.. Í00
.. Í
10
.. Ín0
Í01
Í
11
Ínn
..
..
.
..
..
.
..
.
..
..
.
..
..
.
ÏËÈÑ 1 ÏËÈÑ 2
ÏËÈÑ 4
ÏËÈÑ N
DATA IN DATA O T
ÏËÈÑ 3
Â
û
õ
î
ä
í
î
é
ì
ó
ë
üò
è
ï
ë
åê
ñî
ð
Â
õ
î
ä
í
î
é
ä
åì
ó
ë
üò
è
ï
ë
åê
ñî
ð
Ðèñ. 5. Ñòðóêòóðà òèïîâîé íåéðîííîé ñåòè íà ÏËÈÑ
(n + 1)-é ÿ÷ååê ïðîöåññîðà) èñïîëüçîâàíî 32 % ëîãè÷åñêîé åìêîñòè êðèñ-
òàëëà, à èìåííî 93 èç 288 ìàêðîÿ÷ååê, 615 òåðìîâ èç 1440 è 26 âûâîäîâ èç
192 âîçìîæíûõ. Òàêèì îáðàçîì, íà ÏËÈÑ íåáîëüøîé åìêîñòè òèïà CPLD
ìîæíî ðàçìåñòèòü äî ÷åòûðåõ 4-õâõîäîâûõ íåéðîíîâ. Èñïîëüçóÿ ÏËÈÑ
áîëüøîé åìêîñòè, íàïðèìåð ñeìåéñòâà Spartan-3 [28], ìîæíî ñîçäàòü ïîë-
íîöåííûé íåéðî÷èï, êîòîðûé ñîäåðæèò íå òîëüêî ïàðàëëåëüíûé ìíîãîâõî-
äîâûé ñóììàòîð, íî è ñîîòâåòñòâóþùåå ÷èñëî óìíîæèòåëåé. Òàêèå ïàðàë-
ëåëüíûå óìíîæèòåëè èç áèáëèîòåêè Ì-ìîäóëåé èñïîëüçóþòñÿ ïðè ñîçäàíèè
óíèâåðñàëüíûõ è ïðîáëåìíî-îðèåíòèðîâàííûõ íåéðîñòðóêòóð íà ÏËÈÑ
ôèðìû Xilinx [1, 29]. Âðåìÿ ñðàáàòûâàíèÿ íåéðîíà íà áàçå òàêîé ñòðóêòóðû
íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ ìèêðîñåêóíäíîãî äèàïàçîíà [23].
Ðàçðàáîòàííûé íåéðî÷èï ñ îäíèì ñëîåì ïîðîãîâûõ íåéðîíîâ ìîæíî
èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå ôðàãìåíòà ìíîãîñëîéíîé íåéðîñåòè, ðàçìåùåí-
íîé íà ïðîãðàììíî-àïïàðàòíîé ïëàòôîðìå ñ èñïîëüçîâàíèåì èíñòðóìåí-
òàëüíûõ ìîäóëåé öèôðîâîé îáðàáîòêè ñèãíàëîâ íà ÏËÈÑ XDSP-680 èëè
XDPS-4M ôèðìû Xilinx [1]. Â ðàáîòå [30] ïðèâåäåíà ñòðóêòóðà òèïîâîé
íåéðîííîé ñåòè íà ÏËÈÑ ôèðìû Xilinx (ðèñ. 5), â êîòîðîé â êà÷åñòâå
âõîäíîãî èëè âûõîäíîãî ñëîÿ ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû ðàçðàáîòàííûå
íåéðî÷èïû ñ ïðåäëîæåííîé ñòðóêòóðîé ïîðîãîâûõ íåéðîíîâ. ßäðîì
îáîáùåííîé ñòðóêòóðû ÿâëÿåòñÿ ìàòðèöà, ñîñòîÿùàÿ êàê ìèíèìóì èç 2 � 2
ÏËÈÑ. Â êðàéíèõ ñòîëáöàõ ÏËÈÑ ðàçìåùàþòñÿ âõîäíîé è âûõîäíîé
äåìóëüòèïëåêñîðû äëÿ ââîäà-âûâîäà äàííûõ íà ñòàíäàðòíûé èíòåðôåéñ
(PCI èëè VME).
 íàñòîÿùåå âðåìÿ òåõíè÷åñêèå âîçìîæíîñòè ÏËÈÑ (íàïðèìåð, ñåðèÿ
ÏËÈÑ Virtex) [31] ïîçâîëÿþò ðåàëèçîâàòü íà òîì æå êðèñòàëëå ÏËÈÑ, â
êîòîðîì ðåàëèçîâàí ðåãóëÿðíûé ôðàãìåíò ÍÑ, êîíòðîëåð ñåòè â âèäå
ìèêðîïðîãðàììíîãî àâòîìàòà ñ ïðèíÿòûì ñòàíäàðòíûì èëè ñïåöèôè-
÷åñêèì íàáîðîì êîìàíä, à òàêæå ñòàíäàðòíûé êîíòðîëåð èíòåðôåéñà PCI
èëè VME [1]. Òàêèì îáðàçîì, ñ ó÷åòîì èñïîëüçîâàíèÿ áîëåå ìîùíûõ
ìèêðîñõåì ÏËÈÑ (ñ áîëüøåé ëîãè÷åñêîé åìêîñòüþ è áûñòðîäåéñòâèåì)
ïðåäëîæåííûå ñòðóêòóðíûå è ôóíêöèîíàëüíûå ðåøåíèÿ ïðè ïîñòðîåíèè
ïîðîãîâûõ íåéðîíîâ ñ îáðàáîòêîé äàííûõ ïî ÐÑ ìîãóò íàéòè ýôôåêòèâ-
íîå ïðèìåíåíèå â ñîñòàâå ìíîãîñëîéíûõ ÍÑ ïðè ðåøåíèè êîíêðåòíûõ
ïðèêëàäíûõ çàäà÷.
Âûâîäû. 1. Àíàëèç îáëàñòè èñïîëüçîâàíèÿ ÔÍ ñ ïîðîãîâîé ôóíêöèåé
àêòèâàöèè, ÿâëÿþùåéñÿ ïðîáëåìàòè÷íîé ïðè îáó÷åíèè ïî íåêîòîðûì
àëãîðèòìàì, ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî íàèáîëåå àêòèâíî îíè çàäåéñò-
âîâàíû âî âõîäíûõ è âûõîäíûõ ñëîÿõ ÍÑ, êîòîðûå çàíèìàþòñÿ ñîîò-
âåòñòâåííî ëèáî ïîäãîòîâêîé äàííûõ äëÿ äàëüíåéøåé îáðàáîòêè, ëèáî
ïðèâåäåíèåì ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ê óäîáíîìó äëÿ ïîëüçîâàòåëÿ âèäó.
Ò. Á. Ìàðòûíþê, Ë. È. Òèì÷åíêî, Ë. Ì. Êóïåðøòåéí
44 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2010. V. 32. ¹ 4
2. Ðåàëèçàöèÿ ïðåäëîæåííîãî íåéðî÷èïà íà ÏËÈÑ ñîîòâåòñòâóåò ïðè-
íÿòîé ìåòîäèêå, êîãäà íåéðîñåòü èëè åå ôðàãìåíò ñòðîèòñÿ ïî ïðèíöèïó
êîïèðîâàíèÿ òåîðåòè÷åñêîé ñòðóêòóðû: óìíîæèòåëè, ïàðàëëåëüíûå ìíî-
ãîâõîäîâûå ñóììàòîðû, ðåàëèçàöèÿ ôóíêöèè àêòèâàöèè.
3. Èñïîëüçîâàíèå ïðèíöèïà îáðàáîòêè âåêòîðíîãî ìàññèâà äàííûõ ïî
ðàçíîñòíûì ñðåçàì ïîçâîëÿåò íå òîëüêî ðàñïàðàëëåëèòü ïðîöåññ ñâåðòêè
ýëåìåíòîâ âåêòîðà, íî è ñîâìåñòèòü åãî ñ ïîýòàïíûì ñðàâíåíèåì ñ âíåø-
íèì ïîðîãîì, ò.å. àïïàðàòíî ðåàëèçîâàòü â îäíîì áëîêå ìíîãîâõîäîâûé
ñóììàòîð è íåëèíåéíûé ïðåîáðàçîâàòåëü (â äàííîì ñëó÷àå ñ ïîðîãîâîé
ôóíêöèåé àêòèâàöèè).
4. Èñïîëüçîâàííàÿ îáîáùåííàÿ ñòðóêòóðà ðåàëèçàöèè òèïîâîé ÍÑ íà
ÏËÈÑ ïîçâîëÿåò, íàðàùèâàÿ ÷èñëî ÏËÈÑ ïî ñòîëáöàì ìàòðèöû, ïîëó-
÷èòü íåîáõîäèìîå ÷èñëî ñëîåâ ÍÑ, à íàðàùèâàÿ ñòðîêè ìàòðèöû, îáåñïå-
÷èòü íåîáõîäèìóþ ðàçìåðíîñòü âõîäíîãî âåêòîðà äàííûõ.
Peculiarities of hardware implementation of the model of formal neuron (FN) with threshold acti-
vation function have been considered. The advantages of the use of processing of the vector data
by difference sections when constructing a parallel multientrance adder as a base node of FN.
Possibilities of implementation of the proposed FN structure in composition of neuroaccellerator
on PLIS of Xilinx Company, were used.
1. Ãàëóøêèí À. È. Íåéðîêîìïüþòåðû. Êí. 3: Ó÷åá. ïîñîáèå äëÿ âóçîâ / Îáùàÿ ðåä. À. È. Ãà-
ëóøêèíà. — Ì. : ÈÏÐÆÐ, 2000. — 528 ñ.
2. Êîìàøèíñêèé Â. È., Ñìèðíîâ Ä. À. Íåéðîííûå ñåòè â ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ è ñâÿçè. —
Ì. : Ãîðÿ÷àÿ ëèíèÿ — Òåëåêîì, 2002. — 94 ñ.
3. Óñêîâ À. À., Êóçüìèí À. Â. Èíòåëëåêòóàëüíûå òåõíîëîãèè óïðàâëåíèÿ. Èñêóññòâåííûå
íåéðîííûå ñåòè è íå÷åòêàÿ ëîãèêà. — Ì. : Ãîðÿ÷àÿ Ëèíèÿ — Òåëåêîì, 2004. — 143 ñ.
4. Ìèíàåâ Þ. Í., Ôèëèìîíîâà Î. Þ., Áåíàìåóð Ëèåñ. Ìåòîäû è àëãîðèòìû ðåøåíèÿ
çàäà÷ èäåíòèôèêàöèè è ïðîãíîçèðîâàíèÿ â óñëîâèÿõ íåîïðåäåëåííîñòè â íåéðîñåòå-
âîì ëîãè÷åñêîì áàçèñå. — Ì. : Ãîðÿ÷àÿ ëèíèÿ — Òåëåêîì, 2003. — 205 ñ.
5. Îáçîð ýëåìåíòíîé áàçû àïïàðàòíûõ ðåàëèçàöèé íåéðîííûõ ñåòåé. — http://www.
reshebnik.net.ru/ aticles/el_basa.php.
6. Ðèáàê Ë. Ï. Äîñë³äæåííÿ ìîæëèâîñò³ âèíèêíåííÿ àâòîêîëèâàëüíèõ ïðîöåñ³â â ñòðóê-
òóðí³é ñõåì³ ìîäåë³ íåéðîíà ç ïîðîãîâîþ ôóíêö³ºþ àêòèâàö³¿ òà ðîçðîáêà êîíñòðóêö³¿
ìîäåë³ ç ìåòîþ ñòâîðåííÿ êîíñòðóêö³¿ ìåäè÷íîãî ³íòåëåêòóàëüíîãî íàíîðîáîòà // Âè-
ì³ðþâàëüíà òà îá÷èñëþâàëüíà òåõí³êà â òåõíîëîã³÷íèõ ïðîöåñàõ. — 2004. — ¹ 1. —
Ñ. 189— 193.
7. Êîìàðöîâà Ë. Ã., Ìàêñèìîâ À. Â. Íåéðîêîìïüþòåðû: Ó÷åá. ïîñîáèå äëÿ âóçîâ. — Ì. :
Èçä-âî ÌÃÒÓ èì. Í. Ý. Áàóìàíà, 2002. — 320 ñ.
8. Êðóãëîâ Â. Â., Áîðèñîâ Â. Â. Èññêóñòâåííûå íåéðîííûå ñåòè. Òåîðèÿ è ïðàêòèêà. — Ì. :
Ãîðÿ÷àÿ ëèíèÿ — Òåëåêîì, 2002. — 382 ñ.
9. Hrytsyk V. V., Aizenberg N. N., Bun R. A. at al. The Neural and Neural-like Networks: Syn-
thesis, Realization, Application and Future // ²íôîðìàö³éí³ òåõíîëî㳿 òà ñèñòåìè. —
1998. — ¹ 1/2. — Ñ. 15 — 55.
Àïïàðàòíàÿ ðåàëèçàöèÿ ìîäåëè ôîðìàëüíîãî íåéðîíà
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2010. Ò. 32. ¹ 4 45
10. Áèêîâ Ì. Ì., Ãðèùóê Ò. Â. Ìåòîäè ï³äâèùåííÿ äèêòîðî-íåçàëåæíîñò³ îïèñó ³ ðîç-
ï³çíàâàííÿ ìîâíî¿ ³íôîðìàö³¿ â ìåðåæ³ INTERNET // ²íòåðíåò — îñâ³òà — íàóêà —
2002: Çá³ðíèê ìàòåð³àë³â òðåòüî¿ ì³æíàð. êîíô., 8—12 æîâòíÿ 2002 ð. — ³ííèöÿ :
ÓͲÂÅÐÑÓÌ — ³ííèöÿ, 2002. — Ñ. 329 — 332.
11. Êàáà÷³é Â. Â., Ñòîðîæóê Ê. Ä., Øêàðïåòà À. Â. Âèêîðèñòàííÿ ³íòåëåêòóàëüíèõ
òåõíîëîã³é äëÿ àíàë³çó òà ïðîãíîçóâàííÿ äèíàì³êè ö³íîâèõ êîëèâàíü // ²íôîðìàö³éí³
òåõíîëî㳿 òà êîìï’þòåðíà ³íæåíåð³ÿ. — 2005. — ¹ 3. — Ñ. 102 —107.
12. ×îðíåíüêèé Â. ²., ×åøóí Â. Ì., Ãëóùàê Ñ. Â. Âèêîðèñòàííÿ ìîäåëåé íåéðîííèõ ìåðåæ
ïðè òåñòîâîìó êîíòðîë³ îá÷èñëþâàëüíèõ ïðèñòðî¿â // Âèì³ðþâàëüíà òà îá÷èñëþ-
âàëüíà òåõí³êà â òåõíîëîã³÷íèõ ïðîöåñàõ: Çá³ðíèê íàóê. ïðàöü. — Õìåëüíèöüêèé :
ÒÓÏ, 1999. — Ñ. 167 — 171.
13. Ëîêàçþê Â. Ì., ×åøóí Â. Ì., ×îðíåíüêèé Â. ². Çàñîáè ä³àãíîñòóâàííÿ ì³êðîïðîöå-
ñîðíèõ ïðèñòðî¿â íà áàç³ øòó÷íèõ íåéðîííèõ ìåðåæ ³ç çì³ííèìè ïàðàìåòðàìè // Êîíò-
ðîëü òà óïðàâë³ííÿ â ñêëàäíèõ ñèñòåìàõ (ÊÓÑÑ — 2003): Ìàòåð³àëè VII ì³æíàð. êîíô.
8 — 11 æîâòíÿ 2003 ð. — ³ííèöÿ: ÓͲÂÅÐÑÓÌ. — ³ííèöÿ, 2003. — Ñ. 78 — 83.
14. Êèðè÷åíêî Í. Ô., Ðåçíèê À. Ì., Ùåòåíþê Ñ. Ï. Ïñåâäîîáðàùåíèå ìàòðèö â ïðîáëåìå
ïðîåêòèðîâàíèå àññîöèàòèâíîé ïàìÿòè // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2001. —
¹ 3. — Ñ. 18 — 28.
15. Øàõíîâ Â. À., Âëàñîâ À. È., Êóçíåöîâ À. Ñ., Ïîëÿêîâ Þ. À. Íåéðîêîìïüþòåðû — àðõè-
òåêòóðà è ðåàëèçàöèÿ.—http://www.citforum.ru/hardware/ neurocomp/neyrocomp_01.shtml.
16. Ëîãîâñêèé À. Òåõíîëîãèÿ ÏËÈÑ è åå ïðèìåíåíèå äëÿ ñîçäàíèÿ íåéðî÷èïîâ. —
http://www.osp.ru/os/2000/10/019.htm.
17. Àðÿøåâ Ñ. È., Áîáêîâ Ñ. Ã., Ñèäîðîâ Å. À., Þäèí È. Â. Ïàðàëëåëüíûé ïåðåïðîãðàì-
ìèðóåìûé âû÷èñëèòåëü. Âîçìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿ äëÿ îáðàáîòêè èçîáðàæåíèé è
ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå. — http://www.niisi.ru/old/pap2.htm.
18. Èñêóññòâåííûé íåéðîí. — http://www.microeleñtronic.ru
19. Êàëëàí Ð. Îñíîâíûå êîíöåïöèè íåéðîííûõ ñåòåé: Ïåð. ñ àíãë. — Ì.: Èçäàòåëüñêèé
äîì «Âèëüÿìñ», 2001. — 288 ñ.
20. Îìàòó Ñ., Õàëèä. Ì. Íåéðîóïðàâëåíèå è åãî ïðèëîæåíèÿ: Ïåð. ñ. àíãë. — Ì.:
ÈÏÐÆÐ, 2000. — 272 ñ.
21. Ìàðòèíþê Ò. Á. Ðåêóðñèâí³ àëãîðèòìè áàãàòîîïåðàíäíî¿ îáðîáêè ³íôîðìàö³¿. —
³ííèöÿ: ÓͲÂÅÐÑÓÌ — ³ííèöÿ, 2000. — 216 ñ.
22. Ìàðòûíþê Ò. Á. Ìîäåëü ïîðîãîâîãî íåéðîíà íà îñíîâå ïàðàëëåëüíîé îáðàáîòêè ïî
ðàçíîñòíûì ñðåçàì // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2005. — ¹ 4. — Ñ. 78—89.
23. Âàñþðà À. Ñ., Ìàðòèíþê Ò. Á., Êóïåðøòåéí Ë. Ì. Ìåòîäè òà çàñîáè íåéðîïîä³áíî¿
îáðîáêè äàíèõ äëÿ ñèñòåì êåðóâàííÿ. — ³ííèöÿ: ÓͲÂÅÐÑÓÌ — ³ííèöÿ, 2008. —
175 ñ.
24. Ñâå÷íèêîâ Ñ. Â., Êîæåìÿêî Â. Ï., Òèì÷åíêî Ë. È. Êâàçèèìïóëüñíî-ïîòåíöèàëüíûå
îïòîýëåêòðîííûå ýëåìåíòû è óñòðîéñòâà ëîãèêî-âðåìåííîãî òèïà. — Êèåâ: Íàóê.
äóìêà, 1987. — 256 ñ.
25. Timchenko L., Grudin M., Martynyuk T., Kozhemuako A. Parallel Transformation // Óïðàâ-
ëÿþùèå ñèñòåìû è ìàøèíû. — 1998. — ¹ 5. — Ñ. 93—95.
26. Êóí Ñ. Ìàòðè÷íûå ïðîöåññîðû íà ÑÁÈÑ : Ïåð. ñ àíãë. — Ì.: Ìèð, 1991. — 672 ñ.
27. Ìàðòûíþê Ò. Á., Áóäà À. Ã., Êóïåðøòåéí Ë. Ì. è äð. Îðãàíèçàöèÿ êîíâåéåðíîãî
ïðîöåññîðà äëÿ ïîðîãîâîãî ñóììèðîâàíèÿ ýëåìåíòîâ âåêòîðíîãî ìàññèâà // Ïðèáî-
ðîñòðîåíèå. — 2004 : Ìåæäóíàð. íàó÷.-òåõí. êîíô., 15—18 ñåíòÿáðÿ 2004 ã.: Ñá.
òðóäîâ. — Âèííèöà—ßëòà, 2004. — Ñ. 40 — 44.
28. Êóçåëèí Ì. ÏËÈÑ ôèðìû Xilinx: ñåìåéñòâî SpartanTM-3. — http://www.chipinfo.ru/
litirature/chipnews/200305/2.html.
Ò. Á. Ìàðòûíþê, Ë. È. Òèì÷åíêî, Ë. Ì. Êóïåðøòåéí
46 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2010. V. 32. ¹ 4
29. Ïðèìåíåíèå ÏËÈÑ Xilinx äëÿ ïîñòðîåíèÿ íåéðîííûõ ñåòåé. — Scan Eng. Telecom,
1999.
30. Êàïèòàíîâ Â. Ä., Ìèñòþêîâ Â. Ã. Ïîñòðîåíèå íà ÏËÈÑ ôèðìû Õilinx âûñîêî-
ïðîèçâîäèòåëüíûõ íåéðîííûõ ñåòåé. —http://www.scan.com/ art_neur.pdf.
31. Ãðóøâèöêèé Ð. È., Ìóðñàåâ À. Õ., Óãðþìîâ Å. Ï. Ïðîåêòèðîâàíèå ñèñòåì íà ìèêðî-
ñõåìàõ ïðîãðàììèðóåìîé ëîãèêè. — ÑÏá. : ÁÕÂ — Ïåòåðáóðã, 2002. — 608 ñ.
Ïîñòóïèëà 15.10.09;
ïîñëå äîðàáîòêè 09.04.10
ÌÀÐÒÛÍÞÊ Òàòüÿíà Áîðèñîâíà, êàíä. òåõí. íàóê, äîöåíò êàôåäðû ëàçåðíîé è îïòîýëåêò-
ðîííîé òåõíèêè Âèííèöêîãî íàöèîíàëüíîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà.  1977 ã. îêîí÷èëà
Âèííèöêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èí-ò. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — íåéðîñåòåâûå òåõíî-
ëîãèè, ïàðàëëåëüíàÿ îáðàáîòêà ìàññèâîâ äàííûõ.
ÒÈÌ×ÅÍÊÎ Ëåîíèä Èâàíîâè÷, ä-ð òåõí. íàóê, çàâ. êàôåäðîé òåëåêîììóíèêàöèîííûõ òåõíî-
ëîãèé è àâòîìàòèçàöèè Êèåâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ýêîíîìèêî-òåõíîëîãè÷åñêîãî óíèâåðñè-
òåòà òðàíñïîðòà.  1979 ã. îêîí÷èë Âèííèöêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èí-ò. Îáëàñòü íàó÷íûõ
èññëåäîâàíèé — ïàðàëëåëüíî-èåðàðõè÷åñêèå ñåòè.
ÊÓÏÅÐØÒÅÉÍ Ëåîíèä Ìèõàéëîâè÷, êàíä. òåõí. íàóê, äîöåíò êàôåäðû ýêîíîìè÷åñêîé êèáåð-
íåòèêè Âèííèöêîãî ôèíàíñîâî-ýêîíîìè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà.  2003 ã. îêîí÷èë Âèííèöêèé
ãîñóäàðñòâåííûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — èíòåëëåê-
òóàëüíûå òåõíîëîãèè îáðàáîòêè äàííûõ.
Àïïàðàòíàÿ ðåàëèçàöèÿ ìîäåëè ôîðìàëüíîãî íåéðîíà
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2010. Ò. 32. ¹ 4 47
<<
/ASCII85EncodePages false
/AllowTransparency false
/AutoPositionEPSFiles true
/AutoRotatePages /None
/Binding /Left
/CalGrayProfile (Dot Gain 20%)
/CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2)
/sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CannotEmbedFontPolicy /Error
/CompatibilityLevel 1.4
/CompressObjects /Tags
/CompressPages true
/ConvertImagesToIndexed true
/PassThroughJPEGImages true
/CreateJDFFile false
/CreateJobTicket false
/DefaultRenderingIntent /Default
/DetectBlends true
/DetectCurves 0.0000
/ColorConversionStrategy /CMYK
/DoThumbnails false
/EmbedAllFonts true
/EmbedOpenType false
/ParseICCProfilesInComments true
/EmbedJobOptions true
/DSCReportingLevel 0
/EmitDSCWarnings false
/EndPage -1
/ImageMemory 1048576
/LockDistillerParams false
/MaxSubsetPct 100
/Optimize true
/OPM 1
/ParseDSCComments true
/ParseDSCCommentsForDocInfo true
/PreserveCopyPage true
/PreserveDICMYKValues true
/PreserveEPSInfo true
/PreserveFlatness true
/PreserveHalftoneInfo false
/PreserveOPIComments true
/PreserveOverprintSettings true
/StartPage 1
/SubsetFonts true
/TransferFunctionInfo /Apply
/UCRandBGInfo /Preserve
/UsePrologue false
/ColorSettingsFile ()
/AlwaysEmbed [ true
]
/NeverEmbed [ true
]
/AntiAliasColorImages false
/CropColorImages true
/ColorImageMinResolution 300
/ColorImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleColorImages true
/ColorImageDownsampleType /Bicubic
/ColorImageResolution 300
/ColorImageDepth -1
/ColorImageMinDownsampleDepth 1
/ColorImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeColorImages true
/ColorImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterColorImages true
/ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG
/ColorACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/ColorImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000ColorACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000ColorImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasGrayImages false
/CropGrayImages true
/GrayImageMinResolution 300
/GrayImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleGrayImages true
/GrayImageDownsampleType /Bicubic
/GrayImageResolution 300
/GrayImageDepth -1
/GrayImageMinDownsampleDepth 2
/GrayImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeGrayImages true
/GrayImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterGrayImages true
/GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG
/GrayACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/GrayImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000GrayACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000GrayImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasMonoImages false
/CropMonoImages true
/MonoImageMinResolution 1200
/MonoImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleMonoImages true
/MonoImageDownsampleType /Bicubic
/MonoImageResolution 1200
/MonoImageDepth -1
/MonoImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeMonoImages true
/MonoImageFilter /CCITTFaxEncode
/MonoImageDict <<
/K -1
>>
/AllowPSXObjects false
/CheckCompliance [
/None
]
/PDFX1aCheck false
/PDFX3Check false
/PDFXCompliantPDFOnly false
/PDFXNoTrimBoxError true
/PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXSetBleedBoxToMediaBox true
/PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXOutputIntentProfile ()
/PDFXOutputConditionIdentifier ()
/PDFXOutputCondition ()
/PDFXRegistryName ()
/PDFXTrapped /False
/Description <<
/CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000410064006f006200650020005000440046002065876863900275284e8e9ad88d2891cf76845370524d53705237300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002>
/CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef69069752865bc9ad854c18cea76845370524d5370523786557406300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002>
/DAN <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>
/DEU <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>
/ESP <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>
/FRA <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>
/ITA <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>
/JPN <FEFF9ad854c18cea306a30d730ea30d730ec30b951fa529b7528002000410064006f0062006500200050004400460020658766f8306e4f5c6210306b4f7f75283057307e305930023053306e8a2d5b9a30674f5c62103055308c305f0020005000440046002030d530a130a430eb306f3001004100630072006f0062006100740020304a30883073002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee5964d3067958b304f30533068304c3067304d307e305930023053306e8a2d5b9a306b306f30d530a930f330c8306e57cb30818fbc307f304c5fc59808306730593002>
/KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020ace0d488c9c80020c2dcd5d80020c778c1c4c5d00020ac00c7a50020c801d569d55c002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e>
/NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken die zijn geoptimaliseerd voor prepress-afdrukken van hoge kwaliteit. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.)
/NOR <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>
/PTB <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>
/SUO <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>
/SVE <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>
/ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents best suited for high-quality prepress printing. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.)
>>
/Namespace [
(Adobe)
(Common)
(1.0)
]
/OtherNamespaces [
<<
/AsReaderSpreads false
/CropImagesToFrames true
/ErrorControl /WarnAndContinue
/FlattenerIgnoreSpreadOverrides false
/IncludeGuidesGrids false
/IncludeNonPrinting false
/IncludeSlug false
/Namespace [
(Adobe)
(InDesign)
(4.0)
]
/OmitPlacedBitmaps false
/OmitPlacedEPS false
/OmitPlacedPDF false
/SimulateOverprint /Legacy
>>
<<
/AddBleedMarks false
/AddColorBars false
/AddCropMarks false
/AddPageInfo false
/AddRegMarks false
/ConvertColors /ConvertToCMYK
/DestinationProfileName ()
/DestinationProfileSelector /DocumentCMYK
/Downsample16BitImages true
/FlattenerPreset <<
/PresetSelector /MediumResolution
>>
/FormElements false
/GenerateStructure false
/IncludeBookmarks false
/IncludeHyperlinks false
/IncludeInteractive false
/IncludeLayers false
/IncludeProfiles false
/MultimediaHandling /UseObjectSettings
/Namespace [
(Adobe)
(CreativeSuite)
(2.0)
]
/PDFXOutputIntentProfileSelector /DocumentCMYK
/PreserveEditing true
/UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged
/UntaggedRGBHandling /UseDocumentProfile
/UseDocumentBleed false
>>
]
>> setdistillerparams
<<
/HWResolution [2400 2400]
/PageSize [612.000 792.000]
>> setpagedevice
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-12839 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3572 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:05:20Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мартынюк, Т.Б. Тимченко, Л.И. Куперштейн, Л.М. 2010-10-25T09:19:12Z 2010-10-25T09:19:12Z 2010 Аппаратная реализация модели формального нейрона / Т.Б. Мартынюк, Л.И. Тимченко, Л.М. Куперштейн // Электронное моделирование. — 2010. — Т. 32, № 4. — С. 35-47. — Бібліогр.: 31назв. — рос. 0204-3572 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/12839 621.37 Рассмотрены особенности аппаратной реализации модели формального нейрона (ФН) с пороговой функцией активации. Показаны преимущества использования обработки векторных данных по разностным срезам при построении параллельного многовходового сумматора в качестве базового узла ФН. Использованы возможности реализации предложенной структуры ФН в составе нейроускорителя на ПЛИС фирмы Xilinx. Розглянуто особливості апаратної реалізації моделі формального нейрона (ФН) із пороговою функцією активації. Показано переваги використання обробки векторних даних за різницевими зрізами при побудові паралельного багатовхідного суматора як базового вузла ФН. Використано можливості реалізації запропонованої структури ФН у складі нейроприскорювача на ПЛІС фірми Xilinx. Peculiarities of hardware implementation of the model of formal neuron (FN) with threshold activation function have been considered. The advantages of the use of processing of the vector data by difference sections when constructing a parallel multientrance adder as a base node of FN. Possibilities of implementation of the proposed FN structure in composition of neuroaccellerator on PLIS of Xilinx Company, were used. ru Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України Информационные технологии Аппаратная реализация модели формального нейрона Article published earlier |
| spellingShingle | Аппаратная реализация модели формального нейрона Мартынюк, Т.Б. Тимченко, Л.И. Куперштейн, Л.М. Информационные технологии |
| title | Аппаратная реализация модели формального нейрона |
| title_full | Аппаратная реализация модели формального нейрона |
| title_fullStr | Аппаратная реализация модели формального нейрона |
| title_full_unstemmed | Аппаратная реализация модели формального нейрона |
| title_short | Аппаратная реализация модели формального нейрона |
| title_sort | аппаратная реализация модели формального нейрона |
| topic | Информационные технологии |
| topic_facet | Информационные технологии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/12839 |
| work_keys_str_mv | AT martynûktb apparatnaârealizaciâmodeliformalʹnogoneirona AT timčenkoli apparatnaârealizaciâmodeliformalʹnogoneirona AT kuperšteinlm apparatnaârealizaciâmodeliformalʹnogoneirona |