📄Работа №49243
Тема: ПОСТРОЕНИЕ И РАЗРАБОТКА НЕЙРОМОДУЛИРУЮЩЕГО МЕМРИСТОРНОГО НЕЙРОНА
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
информатика
Объем:
45 листов
Год:
2018
Просмотров:
118
4370
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Глоссарий 1
Введение 3
1. Мемристоры 6
1.1. Теоретические свойства 6
1.2. Реализации 7
1.3. Сравнение характеристик 13
1.4. Использование мемристоров в схемах искусственного нейрона .
2. Эксперименты с полианилиновым мемристором 21
2.1. Верификация мемристоров 21
2.2. Эксперименты с формой и продолжительностью сигнала .... 23
3. Разработка схемы искусственного нейрона 25
3.1. Обзор Высокоуровневой модели 25
3.2. Принципиальная схема 28
3.2.1. Тело нейрона 28
3.2.2. Генератор обратной связи 29
3.2.3. Нейромодулирующие блоки 30
3.2.4. Адаптер 31
3.2.5. Интеграция мемристора со схемой 33
Заключение 34
Список литературы 36
Приложение
Введение 3
1. Мемристоры 6
1.1. Теоретические свойства 6
1.2. Реализации 7
1.3. Сравнение характеристик 13
1.4. Использование мемристоров в схемах искусственного нейрона .
2. Эксперименты с полианилиновым мемристором 21
2.1. Верификация мемристоров 21
2.2. Эксперименты с формой и продолжительностью сигнала .... 23
3. Разработка схемы искусственного нейрона 25
3.1. Обзор Высокоуровневой модели 25
3.2. Принципиальная схема 28
3.2.1. Тело нейрона 28
3.2.2. Генератор обратной связи 29
3.2.3. Нейромодулирующие блоки 30
3.2.4. Адаптер 31
3.2.5. Интеграция мемристора со схемой 33
Заключение 34
Список литературы 36
Приложение
📖 Введение
Достижения нейробиологии привносят все большее понимание о механизмах его работы и способности к адаптации, а технологии компьютерных симуляций, при этом, позволяют значительно снизить количество используемых лабораторных животных при проведении экспериментов. Значительным успехом данных технологий является симуляция нейрональной активности части мозга человека [1]. Открывшиеся с получением предсказанного мемристора [2; 3] возможности приковывают интерес исследователей к аппаратной реализации нейронов. Получившийся инструментарий из теоретической базы нейробиологии, технологий компьютерных симуляций, мемристоров и схемотехники прокладывает дорогу к новым вершинам: биоинспирированной робототехнике, более естественному с точки зрения управления мозгом протезированию, аппаратным нейронным сетям для задач классического искусственного интелекта, нейроморфным компьютерам и др.
Тем не менее, среди имеющихся работ касательно реализации искусственного нейрона нет тех, что рассматривали бы механизмы нейромодуляции.
Таким образом, проблемой данной дипломной работы является реализация на аналоговых компонентах и мемристорах биологически инспирированной модели искусственного нейрона с механизмами дофаминовой нейромодуляцией и подкрепляющего/ингибирующего обучения.
Объект исследования — дофаминовой нейромодуляция и подкрепляюще- е/ингибирующее обучение. Предмет исследования — аппаратная реализация нейрона.
Цель дипломной работы — в составе исследовательской команды предоставить аппаратную реализацию искусственного нейрона. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• Проанализировать характеристики мемристора: выявить пороговые значения напряжения для окислительно-восстановительных реакций, определить предпочитаемую форму сигнала.
• Спроектировать генератор LTP/LTD сигналов.
• Спроектировать сому нейрона.
• Собрать и протестировать аппаратную реализацию нейрона.
Основным средством проектирования схемы нейрона является система схематического моделирования LTspice XVII. В качестве вспомогательного средства использовался многоканальный регистратор-самописец LGraph2 для обработки аналоговых сигналов.
Тем не менее, среди имеющихся работ касательно реализации искусственного нейрона нет тех, что рассматривали бы механизмы нейромодуляции.
Таким образом, проблемой данной дипломной работы является реализация на аналоговых компонентах и мемристорах биологически инспирированной модели искусственного нейрона с механизмами дофаминовой нейромодуляцией и подкрепляющего/ингибирующего обучения.
Объект исследования — дофаминовой нейромодуляция и подкрепляюще- е/ингибирующее обучение. Предмет исследования — аппаратная реализация нейрона.
Цель дипломной работы — в составе исследовательской команды предоставить аппаратную реализацию искусственного нейрона. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• Проанализировать характеристики мемристора: выявить пороговые значения напряжения для окислительно-восстановительных реакций, определить предпочитаемую форму сигнала.
• Спроектировать генератор LTP/LTD сигналов.
• Спроектировать сому нейрона.
• Собрать и протестировать аппаратную реализацию нейрона.
Основным средством проектирования схемы нейрона является система схематического моделирования LTspice XVII. В качестве вспомогательного средства использовался многоканальный регистратор-самописец LGraph2 для обработки аналоговых сигналов.
✅ Заключение
В ходе проделанной работы были были расмотренны различные реализации мемристоров, варианты их использования в схемах искусственных нейронов. В составе исследовательской команды были экспериментально изучены характеристики полианилиовых мемристоров и была разработана схема нейромодулирующего нейрона (Рис. 20), состоящая на данном этапе из:
• Тела нейрона.
• Генератора обратной связи.
• Нейромодулирующих блоков.
• Адаптера для мемристора.
• Изолирующего механизма для мемристора.
Помимо этого, были предприняты первые шаги в физической реализации разработанной схемы (Рис. 22), включающая в себя следующие компоненты:
• Часть адаптера, отвечающая за масштабирование сигнала (плата слева).
• Генератор обратной связи (плата по центру).
• Тело нейрона (плата справа).
Тем не менее, всё еще остается открытой задачей разработка генераторов дендритных спайков и блокирующих узлов дендритного дерева, равно как и более детальное изучение характеристик органического мемристора: в связи с выходом из строя последнего прибора, эксперименты пришлось приостановить. В дальнейшем также планируется изучение характеристик титановых мемристоров.
• Тела нейрона.
• Генератора обратной связи.
• Нейромодулирующих блоков.
• Адаптера для мемристора.
• Изолирующего механизма для мемристора.
Помимо этого, были предприняты первые шаги в физической реализации разработанной схемы (Рис. 22), включающая в себя следующие компоненты:
• Часть адаптера, отвечающая за масштабирование сигнала (плата слева).
• Генератор обратной связи (плата по центру).
• Тело нейрона (плата справа).
Тем не менее, всё еще остается открытой задачей разработка генераторов дендритных спайков и блокирующих узлов дендритного дерева, равно как и более детальное изучение характеристик органического мемристора: в связи с выходом из строя последнего прибора, эксперименты пришлось приостановить. В дальнейшем также планируется изучение характеристик титановых мемристоров.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.