Neuromorfismin soveltaminen piirisuunnitteluun

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2006

Department

Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto

Major/Subject

Piiritekniikka

Mcode

S-87

Degree programme

Language

fi

Pages

xii + 94

Series

Abstract

Luonnon tietojenkäsittelyjärjestelmät - aivot ja hermosto - ovat energiatehokkuudeltaan ja vikasietoisuudeltaan erinomaisia. Nämä ominaisuudet ovat usein tärkeinä tavoitteina myös keinotekoisissa järjestelmissä. Tässä työssä haluttiin tutkia luonnon keinoja päästä edellämainittuihin ominaisuuksiin, sekä sitä, kuinka saatua tietoa voidaan soveltaa piirisuunnitteluun. Asian selvittämiseksi kartoitettiin nykyisen tietämyksen tasoa neuromorfismista ja sen nykyisiä sovellutuksia. Lisäksi selvitettiin lähtökohtia tiedon soveltamiseksi piirisuunnitteluun, ja suunniteltiin neuromorfinen piirirakenne. Neuromorfismin sovellutuksia ja mahdollisuuksia pohdittiin myös yleisellä tasolla. Työssä on käsitelty informaatioteoriaa ja sen merkitystä neuromorfismin soveltamisessa, pohdittu energiankulutusta, esitelty hermoston ja aivojen toimintaa, sekä mietitty lähtökohtia lähentää keinotekoista tietojenkäsittelyä biologisen vastineensa kanssa. Rinnakkaistaminen ja alhaisen laskentatarkkuuden käyttäminen ovat eräitä luonnon keino- ja alhaisen energiankulutuksen ja vikasietoisuuden saavuttamiseksi. Rinnakkaistamisen etujen toteamiseksi suunniteltiin rinnakkaisiin ADA-lohkoihin pohjautuva kokonaisuus. Järjestelmän toimintaa analysoitiin sekä matemaattisesti että simuloinneilla. Suunniteltu ADA-järjestelmä toteutettiin 0,35 µm CMOS-teknologialla käyttäen hyväksi kelluvahilaisia transistoreja ja kynnysjännitteen alapuolista toiminta-aluetta.

Description

Supervisor

Halonen, Kari

Thesis advisor

Åberg, Markku

Keywords

biomorphism, biomorfismi, neuromorphism, neuromorfismi, floating gate, ADA, parallelism, kelluvahilainen, fault tolerance, rinnakkaisuus, energy efficiency, vikasietoisuus, low precision computing, energiatehokkuus, alhainen laskentatarkkuus

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552752

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK