【技术实现步骤摘要】
基于忆阻器脉冲耦合神经网络的最短路径获取方法及装置
[0001]本专利技术涉及非易失性存储器
，尤其是涉及一种基于忆阻器脉冲耦合神经网络的最短路径获取方法及装置，应用于图计算中的最短路径问题求解。
技术介绍
[0002]图是一种重要的数据结构，它能充分表达自然界中事物的联系和依赖属性，所以图计算在计算机领域中广泛应用。最短路径问题是图计算中的一个经典的问题，即在一个给定的图的顶点之间找到一条最短的路径。很多问题可以通过最短路径方法得到高效的解决，如路径规划，信号通路，药物研发等。求解最短路径问题的传统算法，如迪杰斯特拉算法采用复杂的数据结构，弗洛伊德算法，有较高的时间复杂度而且这两种经典算法都是顺序执行的，对于大规模数据的实时应用，时间和能源消耗较大。脉冲耦合神经网络是一种新型的无监督神经网络，具有并行性和横向特性。然而冯诺伊曼机是按顺序执行指令的，与脉冲耦合神经网络算法的并行性不匹配。虽然基于传统硅基半导体技术的脉冲耦合神经网络专用集成电路芯片面积小，能耗低，但是仍然缺乏一种基于新型器件的脉冲耦合神经网络硬件。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于忆阻器脉冲耦合神经网络的最短路径获取方法，其特征在于包括如下步骤：S1，构建顶点及顶点间路径权值的加权图；S2，构建忆阻器脉冲耦合神经网络，神经网络包括一组神经元，神经元包括感受域、调制域和脉冲生成器，感受域包括连接部分和输入部分，连接部分设有一组与相邻的神经元连接的突触，输入部分接收神经网络的外部输入，调制域将连接部分和输入部分的输出进行调节，形成神经元的内部活动，脉冲生成器在内部活动达到设定的阈值时，激活神经元；S3，将加权图映射到忆阻器脉冲耦合神经网络，加权图中的顶点映射为忆阻器脉冲耦合神经网络上的神经元，路径权值映射为忆阻器脉冲耦合神经网络上的突触；S4，通过忆阻器脉冲耦合神经网络，获取起始顶点到其他顶点的最短路径，向起始顶点对应的神经元输入脉冲信号，将其激活后，信号传输给相邻顶点对应的神经元，神经元的突触对应的路径权值不同，使得相邻顶点对应的神经元具有不同的激活时间，突触对应的路径权值最小的顶点，其对应的神经元将先被激活，通过神经元的激活时间及该神经元被激活时其对应顶点的前驱顶点，得到从起始顶点到其他顶点的最短路径。2.根据权利要求1所述的基于忆阻器脉冲耦合神经网络的最短路径获取方法，其特征在于所述忆阻器脉冲耦合神经网络采用交叉忆阻器阵列，每一列上连接的神经元电路，代表忆阻器脉冲耦合神经网络的一个神经元，神经元电路包括一组基于阈值转变的忆阻器，代表忆阻器脉冲耦合神经网络的突触。3.根据权利要求2所述的基于忆阻器脉冲耦合神经网络的最短路径获取方法，其特征在于所述忆阻器脉冲耦合神经网络包括突触权重阵列、电流转电压器件、神经元电路和数字控制电路，向起始顶点对应的神经元电路输入电压脉冲信号，起始顶点对应的神经元电路被激活，经过起始顶点对应的神经元电路的电压和电导相乘后，形成电流，...
【专利技术属性】
技术研发人员：高丽丽，时拓，张程高，顾子熙，王志斌，李一琪，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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