Skip to main content
SUPERVISOR
Seyedmasoud Sayedi,Mohammad Reza Ahmadzadeh
سید مسعود سیدی (استاد مشاور) محمدرضا احمدزاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Behzad Jafari
بهزاد جعفری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1382
Nature has comprised of highly advanced systems capable of performing complex computations, adaptation, and learning using analog components. Although digital systems have significantly surpassed analog systems in terms of precision, high speed and mathematical computations, digital systems cannot outperform analog systems in terms of power. In this thesis, analog VLSI circuits are presented for performing arithmetic functions and for implementing neural networks. These circuits are based upon the power of the analog building blocks to perform low power and parallel computations. Circuits for performing squaring, square root, and multiplication/division are shown. A circuit that performs a vector normalization, based on cascading the preceding circuits, is shown to display the ease with which simpler circuits may be combined to obtain more complicated functions. In this thesis, two feedforward neural network implementations are also presented. The first uses analog synapses and neurons with a digital serial weight bus. The network is trained in a loop with the computer performing control and weight updates. Also in the second neural network, weights are implemented digitally, and counters are used to update them. A parallel perturbative weight update algorithm is used. The network uses multiple pseudorandom bit streams to perturb all of the weights in parallel. Some of the conventional architectures dose not have desired characteristics for high speed operation and requires area for chip implantation. In this thesis, we propose a modification on basic blocks of designed neural networks to minimize chip area in order to increase learning speed and decrease the cost. Also, a new mechanism based on two LFSRs and one XOR network is presented to combine outputs from different taps to obtain uncorrelated noise. Experimental simulations show that both networks are learned successfully as digital function such as AND and XOR.
طبیعت ازسیستم‌‌های پیشرفته‌ای تشکیل شده است که قادر به انجام محاسبات پیچیده بوده و توانایی تطبیق‌پذیری و آموزش با استفاده از اجزای آنالوگ را دارا می‌باشد. گرچه سیستمهای دیجیتال به‌طور‌قابل‌توجهی نسبت ‌به سیستمهای آنالوگ بر‌حسب دقت عملکرد، بالابودن سرعت و عملیات محاسباتی دارای مزیت می‌باشند، ولی این سیستمها از نظر توان نمی‌توانند عملکرد بهتری نسبت به سیستمهای آنالوگ داشته باشند. در این پایان‌نامه مدارهای VLSI آنالوگ که برای اجرای توابع ریاضی و پیاده‌سازی شبکه‌های عصبی بکار می‌روند، نشان داده شده است. این مدارها برای اجرای محاسبات موازی و در‌نظر‌گرفتن عملکرد توان پایین بلوک‌های ساختاری آنالوگ طراحی شده‌اند. مدارهایی برای انجام عملیات جذر، مجذور و ضرب/تقسیم طراحی شده و یک مدار که براساس کاسکود کردن مدارهای قبلی پایه‌گذاری شده است، بعنوان یک بردار نرمالیزه و برای بیان سهولت طراحی مدارات پیچیده با استفاده از مدارهای ساده، معرفی و تحلیل شده است. در این تحقیق دو شبکة‌عصبی پیش‌خور نیز با استفاده از بلوک‌های ساختاری توان پایین طراحی شده‌است. شبکة اول از سیناپس‌ها و نرون‌های آنالوگ و یک باس وزنی سری دیجیتال تشکیل شده است. این شبکه به‌صورت حلقه‌ای با ‌استفاده از یک کامپیوتر برای کنترل و نوسازی وزن‌ها آموزش خواهد یافت. در شبکة بعدی، وزن‌ها بصورت دیجیتال پیاده‌سازی می‌شوند و برای تنظیم آنها از شمارنده استفاده شده‌است. یک الگوریتم نوسازی وزن بر‌مبنای بکارگیری اغتشاشات موازی بکار گرفته شده ‌است. شبکه از تولید‌کننده‌‌های بیت شبه‌تصادفی چند‌گانه برای اغتشاش همة وزن‌‌ها بصورت موازی استفاده خواهد کرد. برخی از ساختارهای قبل از نظر سرعت عملکرد و همچنین فضای مورد نیاز برای پیاده‌سازی بر روی تراشه دارای مشخصات مطلوبی نبودند. در این پایان‌نامه سعی شده است تا تغییراتی در بلوک‌های اساسی تشکیل دهندة شبکه‌های عصبی انجام گیرد تا سرعت آموزش‌پذیری این شبکه‌ها افزایش یافته و همچنین با بکارگیری المانهایی که دارای حجم کمتری می‌باشند، فضای مورد نیاز برای پیاده‌سازی کاهش یابد. همچنین برای تولید نویز‌های ناهمبسته، از دو LFSR و یک شبکة XOR که وظیفة ترکیب خروجی‌‌های مربوط‌به پایه‌‌های متفاوت شیفت‌رجیستر را برعهده دارند، استفاده گردیده است. نتایج شبیه‌سازی بعضی از توابع دیجیتال مانند AND و XOR، بیانگر آموزش موفقیت‌آمیز این شبکه‌‌ها می‌باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی