具有突触重用的人工智能硬件制造技术

突触重用允许多个人工神经元与对应的多个人工突触和可变增益放大器相关联，从而相比于针对每个输入源具有专用路径的神经元，使用更少的空间和更少的组件来实现以及更少的功率来操作。为了降低信号冲突的可能性，以及允许对输入尖峰的独立控制和解释，路由器被配置成结合增益配置控制器将输入源连接到该多个人工神经元中的每人工神经元，该增益配置控制器被配置成基于时分方案以及在给定时间期间传送尖峰的输入源的标识来设置该多个可变增益放大器中的每可变增益放大器上的增益。益放大器中的每可变增益放大器上的增益。益放大器中的每可变增益放大器上的增益。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有突触重用的人工智能硬件

技术介绍

[0001]人工神经网络(ANN)用于人工智能应用中以使用仿照大脑中的结构建模的硬件和软件来模拟自然大脑的学习和识别能力。在神经网络中，可以通过被称为神经元的一系列连接的单元或节点通过模式识别“教导”各种算法来执行各种任务。这些神经元经由称为突触(synapses)的连接与神经网络中的其他神经元内部地共享输入和输出。当神经网络被训练时，各种神经元被训练成针对在这些突触上从各种其他神经元接收到的不同输入提供不同权重。
[0002]脉冲神经网络(Spiking Neural Network,SNN)是第三代ANN，其通过使用沿着给定突触的信息的定时动作电位(action potential)或“尖峰(spikes)”在两个神经元之间传递信息来对生物神经网络(即，动物的大脑)的行为进行建模。SNN被认为对于建模人工智能是更加生物现实，并且在计算上比ANN的早期代更强大，同时在集成为硬件(诸如超大规模集成(VLSI)电路)时提供噪声鲁棒的、低功率、低电压实现。
[0003]当以硬件对SNN建模时，为了实现SNN与较早世代AN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电路，包括：多个人工神经元；多个人工突触，其中所述多个人工突触中的每一者与所述多个人工神经元中的对应的一者相关联；多个可变增益放大器，其中所述多个可变增益放大器中的每一者与所述多个人工神经元中的对应一者相关联；路由器，配置成经由相应的可变增益放大器和相应的人工突触将多个输入源中的至少一个输入源连接到所述多个人工神经元中的每一个人工神经元；以及增益配置控制器，被配置成基于时分方案和在给定时间期间传送尖峰的输入源的标识来设置所述多个可变增益放大器中的每一者上的增益。2.根据权利要求1所述的电路，其中，连接至所述多个人工神经元中的给定人工神经元的输入源的数量基于所述时分方案和来自所述多个输入源的尖峰传输速率。3.如权利要求1所述的电路，其中，所述路由器和所述增益配置控制器允许所述多个人工神经元中的第一人工神经元以第一增益从所述多个输入源中的第一输入源接收第一尖峰，并且允许所述多个人工神经元中的第二人工神经元以第二增益从所述多个输入源中的所述第一输入源接收所述第一尖峰，其中所述第二增益与所述第一增益独立地设置。4.如权利要求1所述的电路，其中，所述路由器和所述增益配置控制器允许所述多个人工神经元中的第一人工神经元在第一时间期间从所述多个输入源中的第一输入源接收第一尖峰，并且允许所述多个人工神经元中的第二人工神经元在所述第一时间从所述多个输入源中的第二输入源接收第二尖峰。5.根据权利要求1所述的电路，其中，所述多个输入源中的第一输入源以第一传输速率传输尖峰，并且所述多个输入源中的第二输入源以不同于所述第一传输速率的第二传输速率传输尖峰。6.如权利要求1所述的电路，其中，所述路由器包括寄存器，所述寄存器被配置用于接收并存储来自所述多个输入源的输入尖峰，并且基于所述时分方案从所述寄存器重传所述输入尖峰。7.根据权利要求1所述的电路，其中，经由共享时钟信号控制所述路由器和所述增益配置控制器。8.根据权利要求1所述的电路，其中，所述多个可变增益放大器中的每一个相对于对应的人工神经元被定位在对应的一个人工突触的上游。9.根据权利要求1所述的电路，其中，所述多个人工神经元、所述多个人工突触、所述多个可变增益放大器、所述路由器和所述增益配置控制器被限定在单个集成电路上。10.一种方法，包括：训练脉冲神经网络(SNN)中的神经元；基于所述训练为...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：