デジタル回路による新しいシリコンニューラルネットワーク

使用数字电路的新型硅神经网络

• 批准号: 21650069
• 负责人: 河野 崇
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21650069/
• 关键词: 脳型情報処理; シリコンニューロン; ニューラルネットワーク

神経細胞やシナプスのダイナミックな挙動を電子回路で再現したものをシリコンニューロン、シリコンシナプスと呼ぶ。本研究課題の目的は、デジタル演算回路を用い、シリコンニューロンとシリコンシナプスを組み合わせたシリコン神経ネットワークを構築し、脳神経系のリアルタイムシミュレータや、神経形態学的システムへの応用を図ることであった。本年度は、初年度に設計した小規模シリコン神経ネットワークを基に、大規模なシリコン神経ネットワークを構築するために必要な基盤設計を行い、1000ニューロン超の全結合ネットワークを実現するための技術を確立し、256ニューロンの全結合ネットワークの実装を行ない、連想記憶タスクを実行できることを確認した。また、シリコンニューロン回路についても、初年度設計したポジキン分類クラス1及び2を実現できる2変数モデルに基づいたものに加えて、自発的バースト発火が可能なモデルを構築、その実装も行ったo脳神経系は、多様なダイナミクスを持つ神経細胞の大規模ネットワークであり、脳神経系に類似した情報処理システムやリアルタイムシミュレータの実現にとって、これら2点は必要不可欠な基盤技術である。本研究課題で設計したシリコン神経ネットワークは、Xilix社製FPGAで動作することが確認されており(原理的に他社製チップでも問題なく動作する)、汎用技術を用いることによるコストを抑制が期待できる。また、50～100KHzという非常に低い周波数で十分な性能が発揮できることが確認されており、ニアスレショルドロジックなどの超低消費電力技術との相性がよい。従って、本研究で開発された基盤技術を発展させることにより、従来のデジタルコンピュータを用いた場合に比べ、大幅にコンパクト、安価で低消費電力な神経形態学的システム及びシミュレータを実現できると期待される。

The nerve cells are activated by electronic circuits, and the nerve cells are activated by electronic circuits. The purpose of this research is to construct a system of brain function, to construct a system of brain function, and to construct a system of brain function. This year, the design of small-scale and large-scale computer systems has been carried out, and the technology of 1000-degree and full-scale computer systems has been established. The implementation of 256-degree and full-scale computer systems has been confirmed. The design of the initial year is divided into categories 1 and 2. The number of basic elements is increased. The spontaneous elements are generated. The possible elements are constructed. The actual installation is carried out in a variety of ways. The large-scale growth of the brain cells is carried out. The information processing system is similar to the information processing system. This research topic is to design and control the operation of Xilix FPGA, to confirm the operation of Xilix FPGA, to control the operation of Xilix FPGA, and to control the operation of Xilix FPGA. 50~100KHz Very Low Frequency Low This study aims to develop a new technology for the development of optical substrates, which is expected to be used in applications with low power consumption, high security, and low optical morphology.

项目成果

デジタル演算回路での3変数シリコンニューロンの設計

数字运算电路中三变量硅神经元的设计

• 发表时间: 2011
• 作者: 小林航;河野崇;合原一幸
• 通讯作者: 合原一幸