[發明專利]一種面向物聯網的自然模擬信號的類腦處理方法

在審

• 申請號: 202010625510.3
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111753975A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 褚皓明;鄒卓;梁龍飛;閆鈺龍;鄭立榮;環宇翔
• 申請（專利權）人: 復旦大學;上海新氦類腦智能科技有限公司
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063;G06N3/04
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 趙芳蕾

1.一種面向物聯網的自然模擬信號的類腦處理方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟(1)將自然模擬信號經由多個傳感器轉化為多個電路可處理的模擬電信號；

步驟(2)將所述模擬電信號通過多個電-脈沖轉換器轉換成多個在時域上的離散脈沖序列；

步驟(3)將所述離散脈沖序列經過脈沖序列-SNN接口處理后進入到脈沖神經網絡中的輸入神經元，并在網絡中進行處理與計算，得處理后結果并輸出。

2.根據權利要求1所述一種面向物聯網的自然模擬信號的類腦處理方法，其特征在于：步驟(1)中所述自然模擬信號為在時域上具有突發性與稀疏性的自然模擬信號。

3.根據權利要求1所述一種面向物聯網的自然模擬信號的類腦處理方法，其特征在于：步驟(2)中所述電-脈沖轉換器的工作具體為：通過信號放大電路將所述模擬電信號進行放大處理，并通過濾波器將信號中的噪聲和干擾盡可能去除，得到的高信噪比的模擬信號，再通過LC-ADC模塊進行數字量化并完成脈沖轉換。

4.根據權利要求3所述一種面向物聯網的自然模擬信號的類腦處理方法，其特征在于：所述LC-ADC模塊的工作具體為：在輸入信號的變化范圍內均勻劃分出2^N個量化電平，當信號通過預設的量化電平時進行采樣，產生一次脈沖，并根據穿越量化電平的方向定義極性，將極性輸出的同時，依據極性按照信號變化方向更新參考電平V_L和V_H，為下一次采樣做準備。

5.根據權利要求1所述一種面向物聯網的自然模擬信號的類腦處理方法，其特征在于：步驟(3)中所述脈沖序列-SNN接口的工作具體為：通過時間精度調整電路，對所述離散脈沖序列整形，使其與脈沖神經網絡的時間精度相匹配，得匹配后離散脈沖序列；通過時間窗切割電路，將所述匹配后離散脈沖序列按照預先定義的時間窗切割成多段脈沖序列，再根據脈沖的極性在極性切割電路中切割成代表正負極性的兩種序列,每段序列最終都單獨輸出，分時進入所述脈沖神經網絡中得不同的輸入神經元，并在網絡中進行處理與計算。

6.根據權利要求1所述一種面向物聯網的自然模擬信號的類腦處理方法，其特征在于：步驟(3)中所述脈沖神經網絡是一種使用時域上離散的脈沖序列來傳遞信息的脈沖神經網絡，采用基于膜電位產生脈沖的神經元模型，包括但不限于IF模型、LIF模型、SRM模型、HH模型、Izhikevich模型等，采用多層或不分層的網絡結構。