Реферат: Нейропроцессоры - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Нейропроцессоры

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 76 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

4 Биологический н ейрон состоит из тела клетки и двух типов внешних древоподобных ветвей: аксона (передатчика) и дендритов (приемников). Нейрон получает импульсы о т других нейронов через дендриты и передает сигналы, сгенерированные те лом клетки, вдоль аксона, который в конце разветвляется на волокна. На око нчаниях этих волокон находятся синапсы. Все взаимодействие нейронов ид ет как раз через синапс, который, по сути, является волокном аксона одного нейрона и дендритом другого. Когда импульс достигает синапаса, высвобож даются специальные химические вещества, благодаря которым возбуждаетс я или затормаживается (это зависит от типа синапса) электрический импул ьс. Результативность синапса настраивается проходящими через него сиг налами – синапс обучается. Так складывается некая "память" на определен ную внешнюю реакцию. Именно это фундаментальное свойство (способность к бучению) нервной системы б ыло взято за основу при построении нейросетей. Если продолжить эту аналогию, выяснится, что для моделирования биологической нейросети (а затем и нейрокомпьютера) необходимо сначала построить математически й нейрон. Все предельно просто. Математический нейрон также состоит из я чейки (тело), входа (синапс дендрита) и выхода (волокно аксона). "Самонастройку" биологического синапса имитир уют путем введения весов. Каждый вход умножается на соответствующий вес , аналогичный синаптической силе, после чего все произведения суммируют ся. Таким образом и определяется уровень активации нейрона. После постр оения искусственного нейрона можно приступить к созданию нейросети. Нейропроцессор ы Элементной базо й нейрокомпьютеров являются нейрочипы. Сейчас подобные устройства про изводят практически все развитые страны мира. Порадуемся вместе тому, чт о самые быстрые нейрочипы в мире - разработка российского научно-техниче ского центра "Модуль". Первый опытный образец о течественного процессора NM 6403 был изготовлен на заводе компании Samsung, так ка к сделать на российских мощностях столь высокотехнологичное изделие н евозможно. Впрочем, достаточно быстро лицензию на производство NM 6403 купил а Fujitsu…Из иностранных компаний производителей нейрочипов можно назвать Siemens, Adaptive Solutions, Synaptics , Philips , Intel , IBM и др. Обычно нейронны й процессор состоит из двух блоков: скалярного и векторного. Первый блок играет роль универсального вычислительного устройства, и его основное назначение - подготовка данных для второго блока. Векторный же блок пред назначен для выполнения сложных векторно-матричн ых операций, и он способен обрабатывать данные различной разрядности. Ра ссмотрим тот же NM 6403. Центральное звено - векторный блок, оперирующий 64-разря дными словами. Одновременно может обрабатываться до 32-х подобных слов. Пр и этом на каждую инструкцию векторного процессора затрачивается от 1 до 32-х тактов. Примеч ательно, что векторные инструкции могут выполняться параллельно с инст рукциями скалярного процессора. Следом за своим легендарным предшеств енником идет модель NM 6404 с тактовой частотой 133 МГц (у 6403 - 50 МГц). NM6404 - высокопроизв одительный DSP-ориентированный RISC-процессор. По системе команд совместим с NM6403. Имеются два идентичных программируемых интерфейса для работы с внешней памятью различного типа и два коммуникационных пор та для возможного построения многопроцессорных систем. Конкурент росси йского NM 6403 - нейпроцессор MA16 от компании Siemens, изготовленный на основе комплем ентарных транзисторов с изолированным затвором. Состоит из 610 тыс. транзи сторов и выполняет 400 млн. операций сложения и умножения в секунду. Работа процессора распараллелена на четыре одинаковых процессорных элемента . Используется в качестве элементной базы нейрокомпьютера Synaps 1 и нейроуск орителей Synaps 2 и Synaps 3. Всемирно известные компании IBM и Intel также занимаются разработкой нейпроц ессоров. Продукт Intel ETANN 80170NX представляет собой сверхбольшую интегральную сх ему (СБИС) и содержит 64 нейрона. Каждый из 64-х входов соединен с 64-мя синапсам и. Обучение проводится в два э тапа, так как простого получения удовлетворительного уровня ошибки нед остаточно для точного моделирования аналоговой работы схемы. Вторым эт апом является CIL-trainig, в результате которого веса записываются в СБИС после к аждого цикла, а выход сети используется в процессе обучения. Разработка комп ании IBM, ZISC036, представляет собой нейропроцессор векторно-прототипной архи тектуры и содержит 36 нейронов. Чип запоминает прототипные векторы весов, а затем соотносит их с входным вектором. Время загрузки входного вектора составляет 3,5 мс, время появления результата - 0,5 с. Другое программ ирование Не могу не упомянуть то, что нейрокомпьютинг принципиально меняет сам сп особ использования персональных компьютеров. Здесь на место программи рования, по сути, приходит обучение нейрокомпьютера. Тем не менее, есть су щественные особенности программирования средств аппаратной поддержки нейронных вычислений. Как уже говорилось, нейроко мпьютеры состоят из множества работающих параллельно нейронов, поэтом у в нейровычислениях на первый план выходят задачи параллельной обрабо тки данных. Впрочем, тема параллельных вычислений вовсе не нова и пришла не из мира нейрокомпьютеров. Однако в нейрокомпьютинге слово "параллель ный" наполняется особым смыслом. Дело в том, что важно предусмотреть не то лько параллельную работу нескольких процессоров, но и параллельную обр аботку различных данных на одном и том же процессоре. Здесь важно органи зовать не только сам процесс вычислений, но и продумать подготовку данны х с целью предотвращения взаимной блокировки выполняемых одновременно процессов. В результате в н ейропрограммировании к программисту предъявляются совершенно иные тр ебования, чем при "традиционной" работе. Здесь разработчику необходимо с овершенно по-другому строить логику программы для максимального испол ьзования ресурсов системы и эффективного рас пределения нагрузки между процессорами. Плюсы и минусы Несмотря на все свои достоинства, нейрокомпьютеры также обладают рядом существенных недостатков, часто взаимосвязанных. Многие из подобных ус тройств уникальны и создаются для решения конкретных задач. Обычно это з адачи, связанные с нелинейной логикой и теорией самоорганизации. Из уникальности решения вытекает главный недостаток - высокая стоимость. Тем не менее, оче видно, что, по сравнению с обычными компьютерами, нейрокомпьютеры облада ют рядом преимуществ. Среди основных достоинств нейронных вычислитель ных машин можно назвать очень высокое быстродействие за счет высокой ст епени параллельности алгоритмов. Кроме того, многие эксперты отмечают, что устойчивые нейросистемы могут созда ваться из ненадежных элементов, обладающих значительным разбросом пар аметров. Нейрокомпьютеры сегоднЯ Большинство современных реализаций нейронный вычислительных систем п редставляют собой мощный "традиционный" персональный компьютер с допол нительной нейро-платой. Именно такие системы делает компания Fujitsu. Кроме ни х, стоит вспомнить Mark I Розенблатта. Конечно, прекрасная идея и отличная раз работка почти полвека назад не прошли незамеченными и реализовались в п оследующих моделях. Производством "Марков" сейчас занимается компания TRW. Так, модель Mark III представляет собой рабочую станцию, содержащую до 15-ти проц ессоров семейства Motorola 68000 с математическими сопроцессорами. Все процессор ы объединены шиной VME. "Старший брат" Mark IV - однопроцессорный суперкомпьютер с конвейерной архитектурой. Он поддерживает до 236 тыс. виртуальных процессорных элемен тов, что позволяет обрабатывать до 5 млн. межсоединений в секунду. Известная амери канская компания Texas Instruments на основе разработок Кембриджского университет а изготовила свой нейрокомпьютер - NETSIM с производительностью аж 450 млн. межсоединений в с екунду! Другой нейрокомпьютер WIZARD/CRS 1000 от компании Computer Recognitiion Systems (CRS) широко использ уется в промышленных системах автоматического контроля. Еще раз упомяну тот радостный факт, что в мире насчитывается свыше 50-ти случаев промышлен ного использования нейрокомпьютеров. Более того, это уже не далекие от ж изни научные задачи, а реальность. Подобные системы управляют в реальном времени самолетами и ракетами и применяются в непрерывном производств е. Нейротехнологии служат и обществу: для распознавания человеческих лиц, букв, сигналов радаров, отпечатков пальцев и т.д. С помощью нейрокомпьюте ров составляются прогнозы погоды, курсы акций, реша ются различные стратегические задачи. На основе нейронных сетей постро ены экспертные системы, широко используемые в медицине и геологии. Думаю , не ошибусь, если скажу, что нейрокомпьютеры в недалеком будущем станут с ерьезными конкурентами своих электронных "коллег".
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Встреча выпускников из Чечни:
- Дорогие одноклассники! Я так рад, что мы опять собрались все вместе, хоть жизнь и раскидала нас по всей Москве...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Нейропроцессоры", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru