بهره گیری از مدارات ترکیبی nano/cmos برای پیاده سازی شبکه های عصبی مصنوعی
چکیده
پتانسیل بسیار بالای تکنولوژی نانو، امکان پیاده سازی شبکه های عصبی مغز را که آرزوی دیرین بشر بوده؛ فراهم می آورد. در این میان تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی به دلیل همگونی با تکنولوژهای قبل و قابلیت های مناسب آن به نظر می رسد؛ تکنولوژی مناسبی از بین طرح های پیشنهادی برای ادامه روند صنعت الکترونیک باشد. این پایان نامه نیز در راستای تحقیقات مبتنی بر پیاده سازی شبکه های عصبی در نانوالکترونیک ترکیبی nano/cmos تهیه گردیده است؛ که پس از ارائه مدل های مختلف شبکه های عصبی، به معرفی تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی nano/cmos که برای تکنولوژی نسل بعد پیشنهاد گردیده؛ می پردازد و پس از ارائه روش های مختلف، برای پیاده سازی شبکه های عصبی در نانوالکترونیک، طرحی را نیز ارائه می دهد. در این طرح از نانوسیم ها برای پیاده سازی دندریت ها و آکسون ها و از قسمت cmos برای قسمت هسته سلول نرونی و از نانوافزاره ها به عنوان سیناپس استفاده می شود. همچنین برای پیاده سازی وزن ها از یک نانوافزاره استفاده شده که از مشخصه غیرخطی ولتاژ-جریان آن استفاده گردیده است. این طرح با کاهش تعداد نانوافزاره ها امکان کاهش مساحت و توان مصرفی را به میزان زیادی ارائه می دهد و همچنین امکان آموزش شبکه نیز به طور دینامیکی فراهم می گردد. در انتها نیز با رویکردی بر نانوافزاره ی جدید، ممریستور، به بررسی مقدماتی طرحی پرداخته شده که به spiking معروف بوده و در آن نرون ها با استفاده از پالس هایی به یکدیگر مرتبط می شوند. در این قسمت اثر پالس های مختلف را بر روی ممریستور بررسی شده تا بتوان مناسبترین پالس را برای ارتباط نرون ها در این روش انتخاب نمود.