8 Amaliy ish Mavzu: Neyrokompyuterlarning ishlash algoritmlari Ishdan maqsad

Neyrokompyuter arxitekturasi
Neyrokompyuterning neyroxipslar to'plami (raqamli, analog, analog-raqamli) shaklida ma'lum bo'lgan amallari; harakatning turli xil fizikaviy tamoyillarini (optik, molekulyar, kvant) amalga oshiradigan o'rnatilgan birliklar, apparat vositalari; muammolarni hal qilish uchun neyron tarmoq algoritmlarini amalga oshiradigan dasturiy ta'minotga ega klassik ish stantsiyalari yoki turli xil arxitekturadagi superkompyuterlar (qarang Neyron tarmoq). Ixtisoslashgan neyroxipslar ko'pincha qayta ishlash matritsalari (sistolik protsessorlar) asosida amalga oshiriladi. Bunday neyroxipslar an'anaviy RISC protsessorlariga yaqin [ing. cheklangan (qisqartirilgan) ko'rsatmalar to'plami kompyuter] va protsessor elementlarining ma'lum sonini birlashtiradi va boshqaruv va qo'shimcha mantiq, qoida tariqasida, qo'shimcha sxemalarga asoslanadi. Neyroxiplarning boshqa protsessorlardan asosiy farqi - bu ixtisoslashgan neyron tarmoq mantiqiy asosidan yoki o'ziga xos me'moriy echimlardan foydalangan holda hisoblashning yuqori parallelligini ta'minlashdir. Nerv tarmog'ini mantiqiy asosda amalga oshirish uchun neyron tarmoq algoritmlarini namoyish etish imkoniyatidan foydalanish neyroxiplar ishini keskin oshirishning asosiy shartidir.
Shuningdek, neyrosignal protsessorlar mavjud bo'lib, ularning yadrosi odatdagi raqamli signallarni qayta ishlash (DSP) protsessorlaridan iborat bo'lib, chipda amalga oshirilgan qo'shimcha mantiq xarakterli neyron tarmoq operatsiyalarining bajarilishini ta'minlaydi (masalan, qo'shimcha vektorli protsessor va boshqalar).
Alohida xotiraga ega bo'lgan ko'p protsessorli hisoblash tizimlari (VC) asosida N.ning arxitekturasi aloqa tarmog'i orqali kompyuter kompleksiga birlashtirilgan elementar mashinalar (EM) asosida qurilgan. Har bir EM markaziy protsessor (CPU) va tasodifiy kirish xotirasidan (OP) iborat; chunki har bir protsessor o'z xotirasiga ega, shuning uchun bu nom - bo'lingan RAM bilan hisoblash kompleksi. Kompyuter kompleksi etarlicha avtonom EMlardan iborat bo'lganligi sababli, ushbu tuzilmani ko'p mashinali kompyuter kompleksi deb hisoblash mumkin. EM deb atalmish asosida amalga oshiriladi. transputer [transputer = TRANSfer (transmitter) + comPUTER (kalkulyator), 1979 yilda "Inmos" (Buyuk Britaniya) firmasi tomonidan ishlab chiqilgan]. Transputer - bu katta (juda katta) integral mikrosxemaning (VLSI) bitta mikrosxemasida yaratilgan ko'p protsessorli tizimlarni yaratish elementidir. Ularning paydo bo'lishining ob'ektiv sababi bitta kristallda 16 bitli (va biroz keyinroq 32 bitli) mikroprotsessor, xotira va 4 kanalli adapterni (bir-biridan mustaqil va markaziy protsessordan mustaqil ravishda ishlaydigan ketma-ket aloqa interfeyslari) amalga oshirish imkoniyati edi. ... Bu birinchi marta echilayotgan masalaning murakkabligiga mos protsessorlar sonini tanlash imkoniyati bilan ularni dizayner sifatida yig'ish bilan hisoblash tizimlarini yaratishga imkon berdi. Massa parallelizmiga ega bo'lgan kompyuterlar, 2, 4, 8, 16 protsessorlar soni bo'lgan klassik ko'p protsessorli kompyuterlardan farqli o'laroq (qoida tariqasida, endi yo'q) 4, 8, 10, 16, 32, 128, 256 protsessorlari bo'lgan kompyuterlar deb tushuniladi. , 512, 1024 va boshqalar, unda protsessorlarning soniga (jismoniy hajm yoki xarajat) qarab ishlashning chiziqli (yoki deyarli chiziqli) o'sish printsipi kuzatiladi. Bunday kompyuterlarning paydo bo'lishi Inmos kompaniyasi tomonidan T414 transputerining rivojlanishi bilan bog'liq. Oddiy mikroprotsessorlardan farqli o'laroq, chipdagi transputer quyidagilarni amalga oshirdi: 32-bitli mikroprotsessor; hajmi 2 Kbayt bo'lgan chipdagi tasodifiy kirish xotirasi (RAM); to'rt kanalli adapter. T800 transputerining navbatdagi versiyasini yaratish uchun Inmosga 5 yil vaqt ketdi. Unga ikkita blok kiritildi: suzuvchi nuqta operatsiyalarini bajarish uchun blok; hajmi 4 KB bo'lgan chipdagi operativ xotira. Shuningdek, ultra yuqori unumdor kompyuterlar qurilishining transputer mafkurasining afzalliklari dasturiy ta'minot, VLSI interfeysi tizimi (kanal, grafik, tasvirni kiritish va boshqalar), muammoga yo'naltirilgan VLSI tizimi (signallarni, tasvirlarni, disk tizimlarini qayta ishlash, trigonometrik funktsiyalarni amalga oshirish va boshqalar) ishlab chiqildi. .). Interfeys va muammoga yo'naltirilgan translyatorli VLSIlar transkompyuterlar singari standart aloqa kanallari yordamida kaskad qilish xususiyatiga ega edi. 1990-yillarda ishlab chiqilgan transputer tizimlari dasturiy ta'minot va apparat emulyatorlari sifatida N.ning eng samarali tatbiqi bo'ldi (bir tizimni boshqasining qobig'ida ishlashga mo'ljallangan boshqa dasturlar yoki qurilmalarning ishlashini takrorlash).