Zusammenfassung
Vorgeschlagen wird eine aufwandsgünstige und voll-parallel wirkende Realisierung sowohl der Arbeits- als auch der Lernphase von Backpropagation-Netzen in Hardware.
Die in diesen Phasen benötigten zahlreichen arithmetischen Operationen, die bisher typisch durch Programmierung eines Universalrechners realisiert wurden, werden durch stochastische Rechenverfahren ersetzt. Hierdurch werden drastisch einfachere — stochastische — Rechenwerke möglich, die den Anforderungen innerhalb der Netze genügen. Dabei wird eine Codierung unter Beachtung des Vorzeichens benutzt, wodurch ein homogener Netzaufbau ohne Unterscheidung inhibitorischer und exhi-bitorischer Teile möglich wird. Außerdem werden variierbare Nichtli-nearitäten auf Basis stochastischer Automaten eingesetzt. Vergleichbar dem das Training verbessernden Impulsterm wirkt eine serielle Anordnung von — ebenfalls stochastisch realisierten — adaptiven und integrativen Gliedern zur Beeinflussung der Gewichte.
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Literatur
Alspector, Joshua; Gannett, Joel W.; Haber, Stuart; Parker, Michael B.; Chu, Robert; VLSI-Efficient Technique for Generating Multiple Uncorrelated Noise Sources and Its Application to Stochastic Neural Networks, IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol. 38, No. 1, pp 109 – 123, 1991
Beerhold, J.; Jansen, M.; Eckmiller, R.; Pulse Processing Neural Net Hardware with Selectable Topology and Adaptive Weights and Delays, IEEE Intern. Joint Conf. on Neural Networks II 569 – II 574, San Diego 1990
Brauch, Jeff; Tarn, Simon M.; Holler Mark A.; Shmurun Arthur L.; Analog VLSI Neural Networks for Impact Signal Processing, IEEE Micro, Dez. 1992
Croall, I. F.; Mason, J. P. (Eds.); Industrial Applikations of Neural Networks — Project ANNIE Handbook, Springer-Verlag, Berlin 1992
Eguchi, H.; Futura, T.; Horiguchi, H.; Oteki, S.; Neural Network LSI chip with on-chip learning, IEEE Int. Joint Conf. on Neural Networks I 453 – 456, Singapore 1991
Eguchi, H; Stork, D.G.; Wolff, G.; Precision analysis of stochastic pulse encoding algorithms for neural networks, IEEE Int. Joint Conf. on Neural Networks I 395 – 400, Baltimore 1992
Gaines, B. R.; Stochastic Computing Systems, Advances in Information Systems Science (ed. Tou, Julius T.), Vol. 2, Plenum Press New York 1969
Holler, Mark A.; VLSI Implementations of Learning and Memory Systems: A Review, Proc. Conf. on Neural Information Processing Systems III 993 – 1000, San Mateo CA, Morgan Kaufmann 1991
Holt, Jordan L.; Hwang, Jenq-Neng; Finite Precision Error Analysis of Neural Network Hardware Implementations, IEEE Trans. on Computers, Vol. 42, No. 3, 281 – 290, 1993
Massen, Robert; Zur Problematik des fluidischen Rauschens und seiner Anwendung in der Stochastischen Rechentechnik, Diss., RWTH Aachen 1974
Massen, Robert; Stochastische Rechentechnik — Eine Einführung in die Informationsverarbeitung mit zufälligen Pulsfolgen, Carl Hanser, München 1977
N.N.; NBS Neural Bit Slice MD1220 — Designer’s Reference Manual, Firmenschrift Fa. Micro Devices, Orlando 1990
Murray, Alan F.; Pulse Arithmetic in VLSI Neural Networks, IEEE Micro Mag. Dec. 1989, pp. 64–74 Reprint in Sanches-Sinecio, Edgar; Lau, Clifford Artifical neural networks IEEE Press 1992 ISBN 0–87942–289–0
Rojas, Raul; Theorie der neuronalen Netze: Eine systematische Einführung, Springer Verlag, Berlin 1993 ISBN 3–540–56353–9
Tomlinson, Max Stanford jr.; Implementing Neural Networks, Diss., Univ. of California, San Diego 1988
Shawe-Taylor, John; Jeavons, Pete; van Daalen, Max; Probabilistic Bit Stream Neural Chip: Theory, Connection Science 3 (3) 317 – 328, Abingdon, Oxfordshire 1991
Shawe-Taylor, John; Jeavons, P.; van Daalen, Max; Probabilistic Bit Stream Neural Chip: Implementation, Proc. VLSI for Artifical Intelligence and Neural Networks, (ed. Delgado-Frias, J.G.; Moore, W.R. 1991), Plenum Press, New York 1991
van Daalen, Max; Jeavons, Pete; Shawe-Taylor, John; Cohen, D.; Device for Generating Binary Sequences for Stochastic Computing, Electronics Letters 29 (1) Jan. 1993
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Riemschneider, KR., Zeidler, H.C. (1994). Hardwarerealisierung von Backpropagation-Netzen mittels stochastischer Rechenwerke. In: Reusch, B. (eds) Fuzzy Logik. Informatik aktuell. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-79386-8_3
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