[發明專利]一種CNN動態可重構的聯想記憶電路

有效

• 申請號: 201611027068.4
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106779058B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 劉硯一;劉文波;吳寅
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063;G06N3/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種CNN動態可重構的聯想記憶電路裝置，其特征在于：所述聯想記憶電路裝置包括耦合的第1細胞神經元電路和第2細胞神經元電路，第1細胞神經元電路和第2細胞神經元電路的電路結構相同，均包括：

外部信號輸入端，用于接收外部輸入信號；

模板參數控制端，用于接收模板A參數、模板B參數和偏置量參數，通過改變這3個參數值，實現聯想記憶電路在各種記憶模板之間進行動態轉換；

記憶信號輸出端，用于輸出聯想記憶結果；

運算電路，它分別與外部信號輸入端、模板參數控制端和記憶信號輸出端相連，用于對外部輸入信號、模板A參數、模板B參數和偏置量參數進行運算操作，得到聯想記憶結果；

運算電路根據如下穩定狀態方程得到聯想記憶的結果：

上式中，u_i為第i個細胞神經元電路的外部輸入信號；b_i為第i個細胞神經元電路的模板B參數；a_i1,a_i2為第i個細胞神經元電路的模板A參數；z_i為第i個細胞神經元電路的偏置量參數；x_i為第i個細胞神經元電路的系統狀態變量；y(x_i)為第i個細胞神經元電路的輸出信號；

第1細胞神經元電路的輸出信號反饋給第2細胞神經元電路，第2細胞神經元電路的輸出信號反饋給第1細胞神經元電路。

2.根據權利要求1所述一種CNN動態可重構的聯想記憶電路裝置，其特征在于：所述第i個細胞神經元電路的模板A參數a_i1,a_i2，i＝1,2，滿足下列兩個不等式組之一：

or

此時聯想記憶電路的輸出能夠收斂于穩定值。

3.根據權利要求1所述一種CNN動態可重構的聯想記憶電路裝置，其特征在于：定義聯想記憶電路的輸入、輸出電壓的邏輯為-1和1，其中邏輯-1對應于邏輯0，邏輯1對應于邏輯1，所述記憶模板包括[1,1]、[1,-1]、[-1,1]、[-1,-1]4種，其中，記憶模板[1,1]的功能為，無論第1、第2細胞神經元電路的輸入為何種邏輯組合，第1、第2細胞神經元電路的輸出邏輯組合均為[1,1]，記憶模板[1,-1]的功能為，無論第1、第2細胞神經元電路的輸入為何種邏輯組合，第1、第2細胞神經元電路的輸出邏輯組合均為[1,-1]，記憶模板[-1,1]的功能為，無論第1、第2細胞神經元電路的輸入為何種邏輯組合，第1、第2細胞神經元電路的輸出邏輯組合均為[-1,1]，記憶模板[-1,-1]的功能為，無論第1、第2細胞神經元電路的輸入為何種邏輯組合，第1、第2細胞神經元電路的輸出邏輯組合均為[-1,-1]；

當需要實現記憶模板[1,1]時，模板A參數、模板B參數和偏置量參數滿足如下不等式組：

當需要實現記憶模板[1,-1]時，模板A參數、模板B參數和偏置量參數滿足如下不等式組：

當需要實現記憶模板[-1,1]時，模板A參數、模板B參數和偏置量參數滿足如下不等式組：

當需要實現記憶模板[-1,-1]時，模板A參數、模板B參數和偏置量參數滿足如下不等式組：