نام پژوهشگر: کامبیز مفتاحی
کامبیز مفتاحی خیرالله حدیدی
شبکه های عصبی سلولی، cellular neural networks سیستمهای پردازشگری هستند، که با استفاده از مدارهای آنالوگ غیرخطی در مقیاس بزرگ، سیگنالهای آنالوگ را پردازش می کنند. مهمترین کاربرد شبکه های cnn در پردازش تصویر و تشخیص الگو می باشد. برتری cnn در پردازش سطح پایین تصویر نسبت به سیستمهای پردازشگر تصویر دیجیتال رایج به خاطر دو ویژگی این شبکه است. این ویژگی ها عبارتند از: پردازش موازی سیگنال آنالوگ تصویر بصورت real time و همچنین اتصال مقطعی یا local سلولهای شبکه که باعث راحتی ساخت شبکه های cnn با فن آوری vlsi بر روی تراشه می شود. در این پایان نامه به طراحی و شبیه سازی یک ic شبکه عصبی سلولی پرداخته می شود. سلولهای ic شبکه عصبی با مدل full signal rnage طراحی شده اند. ایده جدیدی در طراحی مدار سلولهای شبکه بکار گرفته شده است که بوسیله آن تعداد سیناپسهای شبکه به نصف کاهش پیدا کرده و این باعث صرفه جویی فوق العاده ای در سطح چیپ شده است. پارامترهای برنامه ریزی کننده یا وزنهای شبکه که به خاطر راحتی ذخیره آنها در چیپ، دیجیتالی می باشند از طریق طبقاتی تحت عنوان weight tuning stage به شکل سیگنالهای آنالوگی از جنس ولتاژ درآمده و به سیناپسهای شبکه اعمال می شوند. ساختار مداری سیناپسها به همراه طبقات wts بگونه ای هستند که اتلاف توان و تاثیر پارامترهای تکنولوژیکی پروسس بر روی عملکرد آرایه سلولها کمترین مقدار ممکن را دارا هستند. در نهایت یک cnn قابل برنامه ریزی در پروسه 0.5um طراحی و شبیه سازی شده است که می تواند در چند دهم میکروثانیه هر تصویری را پردازش کند. این ic که توانی برابر با 3.26mw را مصرف می کند دارای چگالی 89cells/mm2 می باشد که layout آن در سطحی برابر 0.28mm2 را اشغال می کند.