مدل سازی رفتاری، توصیف سخت افزاری و پیاده سازی شبکه عصبی هاپفیلد با زبان vhdl برای حل مسئله مسیریابی

thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی
author هاجر عسگری
adviser یوسف صیفی کاویان محمد سروش
publication year 1391

abstract

شبکه عصبی پیشنهادی پروفسور هاپفیلد (hnn) در کاربردهای عملی بسیاری از جمله حافظه‎های به‎هم پیوسته آدرس‎پذیر، تشخیص الگو و چهره و حل مسائل بهینه‎سازی با درجه سختی np مانند مسئله فروشنده دوره‎گرد به کار گرفته شده است. به‎علاوه hnn ابزار بهینه‎ساز مناسبی برای مدل‎سازی و حل مسائل مسیریابی در شبکه‎های ارتباطی نوری و بی‎سیم به شمار می‏رود. شبکه عصبی هاپفیلد از تعدادی واحد پردازش‎گر به نام نرون که همه به‎طور هم‎زمان ورودی‎های خود را پردازش می‎کنند تشکیل شده است؛ بنابراین تراشه‎های fpgas با ساختار موازی محیط‎های مناسبی برای پیاده‎سازی شبکه‎های عصبی دیجیتال هاپفیلد به‎شمار می‎روند. در این تحقیق معماری‎های سخت‎افزاری جدیدی برای شبکه عصبی هاپفیلد به منظور حل مسئله کوتاهترین مسیر در شبکه‎های ارتباطی ارائه شده است. معماری‎های ارائه شده برای پیاده‎سازی بر روی تراشه‎های fpga مناسب هستند. با توجه به معادلات دینامیکی توصیف کننده رفتار نرون‎ها، چهار معماری مختلف برای شبکه عصبی هاپفیلد دیجیتال مورد بررسی قرار گرفته است. نرون‎های معماری اول ساختار معمولی دارند و با توجه به وزن‎های سیناپسی و مقدار بایاس نرون،‎ ولتاژ محلی خود را هم‎زمان می‎کنند. در معماری دوم با استفاده از آرایه سیستولیک، تعداد ضرب کننده و سطح تراشه معماری اول بهبود یافته است. نرون‎های معماری سوم ولتاژ محلی خود را با استفاده از میزان تغییرات انرژی شبکه هم‎زمان می‎کنند و سر انجام در معماری چهارم با استفاده از تکنیک خط‎لوله سرعت معماری سوم افزایش داده شده است. شبکه‎های عصبی دیجیتال مورد بررسی با زبان vhdl توصیف شده‎اند و پس از سنتز، میزان سطح تراشه مورد نیاز، توان مصرفی، فرکانس کاری و سرعت آن‎ها با هم مقایسه شده است. در پایان با پیاده‎سازی نمونه کوچکی از شبکه‎های عصبی دیجیتال هاپفیلد بر روی تراشه در دسترس spartan3، صحت عملکرد الگوریتم‎های پیشنهادی در محیط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج پیاده‎سازی نشان داده‎اند که الگوریتم‎های ارائه شده در محیط سخت‎افزاری دارای عملکردی صحیح هستند.

similar resources

مدل سازی رفتاری و توصیف سخت افزاری شبکه های عصبی پالسی

در این پایان نامه از مدل بهبود یافته¬ی نورون izhikevich در جهت کاهش سخت¬افزار لازم برای توصیف سخت افزاری استفاده شده است. به کمک این مدل، یک شبکه¬ دو لایه از نورون¬های عصبی پالسی به صورت سخت¬افزاری توصیف شده و آموزش داده می¬شود. الگوریتم آموزش شبکه نیز مانند نورون¬ها به صورت سخت¬افزاری توصیف شده است که باعث می¬شود فرآیند آموزش شبکه در سطح سخت¬افزار قابل انجام باشد. برای آموزش شبکه الگوریتمی مور...

15 صفحه اول

پیاده سازی سخت افزاری شبکه های عصبی تغذیه مستقیم

در این پروژه تراشه ای جهت پیاده سازی شبکه های عصبی تغذیه مستقیم طراحی شده است . علت استفاده از شبکه های تغذیه مستقیم به این خاطر است که این نوع شبکه ها با آنکه قابلیت و مصارف کاربردی فراوانی دارند از نظر پیاده سازی هم ساده تر از انواع دیگر هستند. در طراحی این تراشه عموما از طراحی آنالوگ استفاده شده است و فقط جهت داشتن دقت بالاتر از وزنهای دیجیتال استفاده شده است . مدارات آنالوگ در عین بهره مندی...

15 صفحه اول

امکان سنجی پیاده سازی سخت افزاری شبکه های عصبی پالسی

تا بحال انسان برای ساخت یک موجود هوشمند تلاش های فراوانی انجام داده است گاهی در این زمینه نیز ازتوسعه سیستم های هوشمند با الهام از طبیعت (هوشمندی هایی غیر از هوشمندی انسان) که اکنون از زمینه های کاملاً پرطرفدار در هوش مصنوعی است استفاده کرده اما هنوز نکات مبهم بسیاری در این زمینه وجود دارد. آیا تنها این نکته که هوشمندترین موجودی که می شناسیم، انسان است کافی است تا هوشمندی را به تمامی اعمال انسان...

طراحی و شبیه سازی یک شبکه روی تراشه ی ترکیبی با زبان توصیف سخت افزار vhdl

: نیاز روز افزون به تراشه هایی با کارایی بیشتر، افزایش پیچیدگی در طراحی مدارهای مجتمع را به دنبال داشته است. بخشی از مشکلات با کوچکتر شدن تکنولوژی ساخت ترانزیستور برطرف شد ولی کوچک تر شدن تکنولوژی ساخت خود باعث برهم خوردن توازن بین تأخیر سیم وتأخیر گیت می شد. همچنین با افزایش فرکانس کار تراشه توان مصرفی نیز افزایش می یافت. برای غلبه بر این چالش ها طراحان مدار های مجتمع تمرکز بر افزایش کارایی را...

یک روش بهینه سازی فرا ابتکاری برای حل مسئله مسیریابی وسیله نقلیه ظرفیت‌دار

مسئله مسیریابی وسیله نقلیه ظرفیت‌دار (CVRP) یکی از مشهورترین مسائل بهینه‌سازی ترکیباتی است که تاکنون بسیار مورد توجه قرار گرفته شده است و امروزه توجه بسیاری از دانشمندان و محققین را به خود جلب کرده است. بنابراین بسیاری از روش‌های دقیق، ابتکاری و فراابتکاری در دهه‌های اخیر برای حل آن ارائه شده‌اند. در این مقاله، به علت ضعف‌های موجود در الگوریتم نمونه مورچگان، نسخه‌ای اصلاحی از این الگوریتم به نا...

full text

مدل سازی و حل مسئله مسیریابی وسایل نقلیه متفاوت با حمل بار در بازگشت در حالت با گنجایش های برابر

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}

document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی

Keywords

شبکه عصبی هاپفیلد مسئله کوتاهترین مسیر پیاده‎سازی fpga توصیف سخت‎افزاری vhdl

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com