Теория нейронных сетей - Галушкин А.И.
ISBN 5-93108-05-8
Скачать (прямая ссылка):
Необходимо отметить, что ЭВМ типа 4,8,12 включают в себя программно-аппаратную реализацию «нейронных гроздей», существенно специализированную по элементной базе, архитектуре и системам программирования именно на нейронные алгоритмы решения задач.
Необходимо отметить также, что, с нашей точки зрения, наиболее перспективными в настоящее время являются вычислительные системы типов 9,11,12.
В ЭВМ типа 11 частично устраняются недостатки, связанные со свойством 1, а в ЭВМ типа 12 также и недостатки, связанные со свойством 2.
8. Об элементной базе нейронных ЭВМ
Этот вопрос определяет в основном какие нейронные ЭВМ будут созданы в ближайшем будущем. Наряду с новыми, свойственными только нейронным ЭВМ, технологиями создания элементной базы должны развиваться классические направления, но с ориентацией на нейронные структуры. Предложения по развитию перспективной элементной базы нейронных ЭВМ формируются исходя из широкого круга задач. В будущем более детальная проработка эффективности решения задач с применением той или иной технологии позволит более четко рассматривать приоритеты и выбрать первоочередные варианты реализации элементной базы нейронных ЭВМ
К элементной базе первой очереди для нейронных ЭВМ можно отнести:
- Транспьютероподобный заказной 32-разрядный микропроцессор, разработка которого позволит сохранить в будущих системах опыт технических разработок транспьютерных и транспьютероподобных систем, а также задел в области их программного обеспечения.
- Каскадируемые сигнальные процессоры типа IMS А100, IMS А110.
_ Комплекты СБИС и микросборок памяти с высокими быстродействием и разрядностью выборки.
~ Программируемые логические интегральные схемы для реализации элементов нейронной обработки.
К элементной базе второй очереди для нейронных ЭВМ можно отнести:
~ Заказные цифровые КМОП нейрочипы.
- Оптоэлектронный арсенид-галлиевый нейрочип.
- Аналоговые КМОП нейрочипы.
К элементной базе третьей очереди для нейронных ЭВМ | можно отнести:
- Систему нейрообразований на пластине.
- Нейроблоки на базе молекулярной электроники.
- Квантовые нейрокомпьютеры.
Большинство разработок новых перспективных средств об-1
работки информации в России и за рубежом связывают непременно с уменьшением технологических норм и увеличени-] ем степени интеграции элементов на кристалле. Идеология] нейронных ЭВМ позволяет, с одной стороны, добиться увели- ] чения отношения производительности к стоимости на задачах на базе существующих технологических норм, с другой стороны, использовать для создания высокопроизводительных систем принципиально новые технологии (аналоговую, оптическую, ПЗС и т.д.) наряду со стандартной цифровой. Это, на наш взгляд, позволит в значительной степени обойти трудности, связанные со стремлением уменьшить технологические нормы при изготовлении цифровых СБИС.
Роль технологий микроэлектроники в развитии архитектуры ЭВМ является очевидной. Более того, с нашей точки зрения именно развитие технологии порождает новые архитектуры вычислительных машин. Так было в середине I 70-х годов, когда появление СИС породило ЭВМ с архитектурой SIMD, и в начале 80-х годов, когда развитие БИС] породило транспьютер и ЭВМ с архитектурой MIMD.
Именно развитие технологии микроэлектроники сделало! реальным активное развитие тематики нейрокомпьютеров! во второй половине 80-х годов. Подобно тому как транспыо-| тер объективно мог появиться только тогда, когда реальным технологически стало изготовить в одном кристалле 32-разрядный микропроцессор, внутрикристальную память и канальные адаптеры, нейрокомпьютеры стали активно развиваться после того, как в одном кристалле стала воз-» можным аппаратная реализация каскадируемого фрагмента] нейронной сети с настраиваемыми или фиксированными коэффициентами.
Важно отметить, что в случае нейронной технологии пред-1 ставления алгоритмов решения задач отсутствует то пато-
логическое, с нашей точки зрения, стремление к «гонке» в сторону субмикронной технологии, характерное для вычислительных систем на базе i860, Power PC, Альфа, Mersed и подобных процессоров. Это стремление к «гонке» в сторону субмикронных технологий:
- дает кратковременный, локальный, зачастую призрачный результат в развитии отечественной вычислительной техники на базе импортных микропроцессоров;
— практически ничего не дает развитию отечественной микроэлектроники, являющейся основой будущей отечественной вычислительной техники.
Разработки нейрокомпьютеров будут эффективны даже при использовании имеющейся в России технологии 1,0 микрона по критерию отношения производительности к стоимости и позволят эффективно и приоритетно развивать отечественную сверхвысокопроизводительную вычислительную технику.
Те, кто развивают линию высокопараллельных систем с увеличением производительности узла, должны помнить о том, что скорость распространения информации в мозге человека чрезвычайно низка и думать нужно не столько о частоте работы узлового элемента, сколько о перспективных высокопараллельных алгоритмах решения задач и архитектурах, в том числе и о нейронных. Нужно помнить также о том, что человечество подошло к тому рубежу, когда возможно изготовление технической системы из 3-4 миллиардов нейронов (столько их в мозге человека), однако неизвестно как их соединить.
