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可塑神经元电路、神经元时间常数的计算方法及电子设备技术

技术编号:46062440 阅读:6 留言:0更新日期:2025-08-11 15:48
本申请涉及人工神经网络技术领域,特别涉及一种可塑神经元电路、神经元时间常数的计算方法及电子设备,其中,电路包括:存储子电路,用于存储输入电压;共享子电路,其中,共享子电路包括多个电容,多个电容在每个周期切换与存储子电路共享电荷的电容,通过共享电荷塑造目标神经元的时间常数;转换子电路,用于对共享电荷产生的电压进行非线性转换,将非线性转换后电压存储至共享子电路的电容,其中,在每个周期中多个电容中共享电荷的电容与存储非线性转换后电压的电容不同。由此,解决了相关技术中对于神经元时间常数的调节及应用范围存在限制,且硬件资源消耗和成本较高等问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及人工神经网络,特别涉及一种可塑神经元电路、神经元时间常数的计算方法及电子设备


技术介绍

1、随着ai(artificial intelligence,人工智能)技术的快速发展,人工神经网络模型不断更新迭代,并且规模日益增大。然而,通用硬件系统在应对超大规模神经网络时面临成本和功耗上的显著挑战,难以满足高效计算的需求。因此,专门设计用于加速ai任务的神经网络芯片应运而生,这些芯片旨在通过高度集成的神经元实现高速计算,同时尽可能逼近生物神经网络的大规模与低功耗特性。

2、尽管当前的人工神经网络研究借鉴了生物神经网络的顶层架构,但现有的大规模神经网络硬件系统在实现生物神经元的基本特性方面仍显不足。目前的硬件实现方案大多采用统一的神经元来进行集成,且在实现时间常数可塑性方面存在困难,许多方法需要大量的硬件资源来支持复杂的时间常数调节。

3、比如传统的采用数字电路实现状态存储的方式,需要大量的存储单元,以及频繁的状态更新,当需要实现时间常数可调时,又需要加入配置的外围电路,增加了系统的功耗和成本;通过电容实现模拟状态存储和衰减的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可塑神经元电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的可塑神经元电路,其特征在于,所述存储子电路包括第一开关和第一电容,所述第一电容用于在所述第一开关闭合后存储输入电压。

3.根据权利要求2所述的可塑神经元电路,其特征在于,所述共享子电路还包括多组第二开关和第三开关,所述共享子电路的每个电容均与一组第二开关和第三开关相连,通过第二开关和第三开关的闭合和/或断开确定与所述第一电容共享电荷的电容。

4.根据权利要求3所述的可塑神经元电路,其特征在于,所述存储子电路与所述共享子电路之间设置有第四开关,用于控制所述存储子电路与所述共享子电路的导通...

【技术特征摘要】

1.一种可塑神经元电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的可塑神经元电路,其特征在于,所述存储子电路包括第一开关和第一电容,所述第一电容用于在所述第一开关闭合后存储输入电压。

3.根据权利要求2所述的可塑神经元电路,其特征在于,所述共享子电路还包括多组第二开关和第三开关,所述共享子电路的每个电容均与一组第二开关和第三开关相连,通过第二开关和第三开关的闭合和/或断开确定与所述第一电容共享电荷的电容。

4.根据权利要求3所述的可塑神经元电路,其特征在于,所述存储子电路与所述共享子电路之间设置有第四开关,用于控制所述存储子电路与所述共享子电路的导通或断开。

5.根据权利要求4所述的可塑神经元电路,其特征在于,所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关在每个周期内按照目标次数进行闭合和/或断开,以使所述多个电容在每个周期切换与所述存储子电路共享电荷的电容...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐建石苏柏煜梁向鹏杨帆伍冬吴华强高滨钱鹤
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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