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基于神经元晶体管和忆阻器的Hopfield神经网络及其在联想记忆中的应用
被引量:
8
1
作者
朱航涛
王丽丹
+1 位作者
段书凯
杨婷
《西南大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期157-166,共10页
随着人工智能的高速发展,越来越多的神经元模型相继被提出,现有的神经元电路主要由普通晶体管、运算放大器等高功耗器件构成,存在结构复杂、集成度不高、兼容性差、功耗高、阈值调节难度高的缺点.针对以上不足,首次提出了一种全新的神...
随着人工智能的高速发展,越来越多的神经元模型相继被提出,现有的神经元电路主要由普通晶体管、运算放大器等高功耗器件构成,存在结构复杂、集成度不高、兼容性差、功耗高、阈值调节难度高的缺点.针对以上不足,首次提出了一种全新的神经元结构,该结构仅由神经元晶体管、忆阻器和普通电阻构成,相比传统神经元电路,不包含复杂的差分运算电路以及电流与电压信号的转换电路,电路结构简单,同时具有良好的电路兼容性,可用于大规模集成.该结构利用神经元晶体管的加权求和特性以及阈值可控功能来模拟神经元信息传导过程,同时利用阈值忆阻器的阈值特性和阻值连续变化能力来设定和更新突触权值,使得该新型神经元结构不仅能实现传统神经元电路功能的同时,还具有能耗低、阈值动态可控、权值可编程的优点,不仅极大地简化了网络结构,还能加强网络性能.其次,还提出了基于这种新型神经元结构的忆阻离散Hopfield神经网络,该忆阻神经网络有助于促进人工神经形态系统的硬件实现,使神经网络系统能耗降低,集成度极大地提高,将这种网络运用在联想记忆和彩色数字图像恢复中,进一步说明了基于全新神经元结构的忆阻离散hopfield神经网络的实用性以及有效性.
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关键词
神经元晶体管
忆阻器
HOPFIELD神经网络
联想记忆
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职称材料
基于稀疏系统辨识的广义递归核风险敏感算法
被引量:
4
2
作者
王代丽
王世元
+1 位作者
张涛
齐乐天
《西南大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期196-205,共10页
为了降低非高斯噪声对系统性能的影响,核风险敏感损失函数(Kernel Risk-Sensitive Loss,KRSL)因其较高的凸性而被广泛应用为自适应滤波器的代价函数.基于此,为了提高非高斯情况下系统的滤波精度,本文采用广义高斯密度(Generalized Gauss...
为了降低非高斯噪声对系统性能的影响,核风险敏感损失函数(Kernel Risk-Sensitive Loss,KRSL)因其较高的凸性而被广泛应用为自适应滤波器的代价函数.基于此,为了提高非高斯情况下系统的滤波精度,本文采用广义高斯密度(Generalized Gaussian Density,GGD)函数作为KRSL的核函数,进而提出了一种广义核风险敏感损失函数(Generalized Kernel Risk-Sensitive Loss,GKRSL),并给出了GKRSL的重要性质.为了进一步识别稀疏系统,结合GKRSL的优点,采用递归更新方式提出了一种基于稀疏惩罚约束的广义递归核风险敏感损失(Generalized Recursive Kernel Risk-Sensitive Loss with Sparse Penalty Constraint,GRKRSL-SPC)算法.仿真结果表明,GRKRSL-SPC算法能够显著提高非高斯噪声下系统的滤波精度和鲁棒性.
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关键词
广义相关熵
核风险敏感损失函数
稀疏系统
辨识
自适应滤波
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职称材料
忆阻交叉阵列模糊PID控制器设计及仿真
被引量:
2
3
作者
谭金沛
王丽丹
+2 位作者
段书凯
朱航涛
尚柳汀
《西南大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期146-156,共11页
随着实时控制、信息处理和图像处理等领域对运行速度要求的逐渐提高,需要开发出一种模糊硬件电路和模糊芯片来实现快速实时的模糊推理.基于忆阻器交叉阵列结构,设计了一种新型模糊神经推理系统,为模糊推理系统的硬件实现提供了设计方案...
随着实时控制、信息处理和图像处理等领域对运行速度要求的逐渐提高,需要开发出一种模糊硬件电路和模糊芯片来实现快速实时的模糊推理.基于忆阻器交叉阵列结构,设计了一种新型模糊神经推理系统,为模糊推理系统的硬件实现提供了设计方案.首先通过对复杂非线性函数建模,验证了所设计的模糊推理系统的准确性,该系统不仅具有处理大量输入输出数据的能力,而且推理过程中不需要繁琐的优化算法.然后将设计的推理系统应用于模糊PID控制器中,通过实验仿真,表明该系统在模糊控制方面有广阔的应用前景.
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关键词
忆阻器
交叉阵列
模糊推理
PID控制
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职称材料
题名
基于神经元晶体管和忆阻器的Hopfield神经网络及其在联想记忆中的应用
被引量:
8
1
作者
朱航涛
王丽丹
段书凯
杨婷
机构
西南大学电子信息工程学院/非线性电路与智能信息处理重庆市重点实验室
出处
《西南大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期157-166,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61571372)
国家自然科学基金面上项目(61672436)
+2 种基金
重庆市基础科学与前沿技术研究专项重点项目(cstc2017jcyjBX0050)
教育部中央高校基本科研业务费专项创新团队项目(XDJK2014A009)
教育部中央高校基本科研业务费专项创新团队项目(XDJK2016A001)
文摘
随着人工智能的高速发展,越来越多的神经元模型相继被提出,现有的神经元电路主要由普通晶体管、运算放大器等高功耗器件构成,存在结构复杂、集成度不高、兼容性差、功耗高、阈值调节难度高的缺点.针对以上不足,首次提出了一种全新的神经元结构,该结构仅由神经元晶体管、忆阻器和普通电阻构成,相比传统神经元电路,不包含复杂的差分运算电路以及电流与电压信号的转换电路,电路结构简单,同时具有良好的电路兼容性,可用于大规模集成.该结构利用神经元晶体管的加权求和特性以及阈值可控功能来模拟神经元信息传导过程,同时利用阈值忆阻器的阈值特性和阻值连续变化能力来设定和更新突触权值,使得该新型神经元结构不仅能实现传统神经元电路功能的同时,还具有能耗低、阈值动态可控、权值可编程的优点,不仅极大地简化了网络结构,还能加强网络性能.其次,还提出了基于这种新型神经元结构的忆阻离散Hopfield神经网络,该忆阻神经网络有助于促进人工神经形态系统的硬件实现,使神经网络系统能耗降低,集成度极大地提高,将这种网络运用在联想记忆和彩色数字图像恢复中,进一步说明了基于全新神经元结构的忆阻离散hopfield神经网络的实用性以及有效性.
关键词
神经元晶体管
忆阻器
HOPFIELD神经网络
联想记忆
Keywords
neuMOS
memristor
Hopfield neural network
associative memory
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于稀疏系统辨识的广义递归核风险敏感算法
被引量:
4
2
作者
王代丽
王世元
张涛
齐乐天
机构
西南大学电子信息工程学院/非线性电路与智能信息处理重庆市重点实验室
出处
《西南大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期196-205,共10页
基金
国家自然科学基金项目(62071391)
重庆市自然科学基金项目(cstc2020jcyj-msxmX0234)
中央高校基本科研业务费项目(2020jd001).
文摘
为了降低非高斯噪声对系统性能的影响,核风险敏感损失函数(Kernel Risk-Sensitive Loss,KRSL)因其较高的凸性而被广泛应用为自适应滤波器的代价函数.基于此,为了提高非高斯情况下系统的滤波精度,本文采用广义高斯密度(Generalized Gaussian Density,GGD)函数作为KRSL的核函数,进而提出了一种广义核风险敏感损失函数(Generalized Kernel Risk-Sensitive Loss,GKRSL),并给出了GKRSL的重要性质.为了进一步识别稀疏系统,结合GKRSL的优点,采用递归更新方式提出了一种基于稀疏惩罚约束的广义递归核风险敏感损失(Generalized Recursive Kernel Risk-Sensitive Loss with Sparse Penalty Constraint,GRKRSL-SPC)算法.仿真结果表明,GRKRSL-SPC算法能够显著提高非高斯噪声下系统的滤波精度和鲁棒性.
关键词
广义相关熵
核风险敏感损失函数
稀疏系统
辨识
自适应滤波
Keywords
generalized correntropy
kernel risk-sensitive loss
sparse system
identification
adaptive filtering
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
忆阻交叉阵列模糊PID控制器设计及仿真
被引量:
2
3
作者
谭金沛
王丽丹
段书凯
朱航涛
尚柳汀
机构
西南大学电子信息工程学院/非线性电路与智能信息处理重庆市重点实验室
/
智能
传动与控制技术国家地方联合
工程
实验室
出处
《西南大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期146-156,共11页
基金
国家自然科学基金项目(61571372
61672436
+4 种基金
61372139
61601376)
重庆市基础科学与前沿技术研究专项重点项目(cstc2017jcyjBX0050)
中央高校基本科研业务费(XDJK2017A005
XDJK2016A001)
文摘
随着实时控制、信息处理和图像处理等领域对运行速度要求的逐渐提高,需要开发出一种模糊硬件电路和模糊芯片来实现快速实时的模糊推理.基于忆阻器交叉阵列结构,设计了一种新型模糊神经推理系统,为模糊推理系统的硬件实现提供了设计方案.首先通过对复杂非线性函数建模,验证了所设计的模糊推理系统的准确性,该系统不仅具有处理大量输入输出数据的能力,而且推理过程中不需要繁琐的优化算法.然后将设计的推理系统应用于模糊PID控制器中,通过实验仿真,表明该系统在模糊控制方面有广阔的应用前景.
关键词
忆阻器
交叉阵列
模糊推理
PID控制
Keywords
memristor
crossbar array
fuzzy inference system
PID controller
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于神经元晶体管和忆阻器的Hopfield神经网络及其在联想记忆中的应用
朱航涛
王丽丹
段书凯
杨婷
《西南大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2018
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于稀疏系统辨识的广义递归核风险敏感算法
王代丽
王世元
张涛
齐乐天
《西南大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
忆阻交叉阵列模糊PID控制器设计及仿真
谭金沛
王丽丹
段书凯
朱航涛
尚柳汀
《西南大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
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职称材料
已选择
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