Amaliy mashg’ulot №8. Vlsi fpga uchun matlab yordamida sun'iy neyron tarmoqlarni loyihalash Ishning maqsadi

8.3.2. Neyronning tarkibiy qismlarini yaratish tamoyillari va variantlari.
Matematik modelga to'liq mos keladigan sun'iy neyronning tuzilishi 8.6 rasmda ko'rsatilgan. X1 va X2 kirishlar mos ravishda og'irliklari W1 va W2 ga ko'paytiriladi, shundan so'ng ular qo'shiladi. O'zgaruvchi B siljitish miqdori yig'indiga qo'shiladi, yig'indi natija faollashish funktsiyasi blokidan o'tadi, uning chiqishida neyronning chiqish qiymati hosil qiladi.

8.6 rasm. Sun'iy neyronning tarkibiy tuzilishi.
Sun'iy neyronning asosiy komponentlari - ko'paytirgichlar, summator-akkumulyatorlar va neyronlarni faollashtirish funktsiyasi blokidir. SNT modellari massiv parallel hisob -kitoblarga tayanganligi sababli, real vaqtda yuqori tezlikkni ta’minlash uchun neyron tarmoqlar parallel apparat qurilmalari yordamida amalga oshirilishi kerak. Bu o'z navbatida, sun'iy NT-larini apparatda yaratish, loyihalsh murakkabligi, kristalda joylashtirish va resurslarni taqsimlash hamda uni etishmasligi muammolariga olib keladi.
Albatta mantiqan to’g’ri bo’ladi agar bularning barchasini SNTning asosiy tarkibiy komponenti hisoblangan - sun'iy neyronni loyihalash bosqichida hisobga olinsa.
8.3.3. Ko'paytirgichlar.
Ideal holatda, ko'paytiruvchilar soni neyronning kirishlari soniga teng bo'lishi kerak. Faqat shu yo'l bilan NT-ni maksimal parallelligiga erishish mumkin. Boshqa tomondan, kasr sonlar bilan (o’zgarmas va suzuvchi nuqtali) shug'ullanishingiz kerak bo'lganligi sababli, mutlaqo parallel SNT-ni amalga oshirish mumkin bo'lmaydi, chunki kasr sonlar bo'yicha arifmetik operatsiyalar FPGA chipning juda ko'p resurslarni talab qiladi.
Bu muammoni hal qilishning ikki yo'li mavjud. Birinchisi - ko'paytiruvchilarni soddalashtirish va optimallashtirish. Ikkinchisi usuli esa ko'paytiruvchilar sonini kamaytirish, masalan, neyronning barcha kirishlari uchun bitta ko'paytiruvchni ketma-ket ishlstish asosida.


8.3.4. Summator-akkumulyator.
Bu elementning murakkabligi, ham kasrli sonlarni qayta ishlash algoritmining murakkabligi bilan belgilanadi, lekin kristalning resurslarni iste'mol qilish nuqtai nazaridan bu erda hammasi oddiy bo’lib, faqat bitta ma’lum o’lchamli qo'shuvchi(Summator-akkumulyator) yaratiladi va kirishlar sonining ko'payishi bilan, uning o'lchami odatda o'zgarmaydi.