ヒステリシスMcCulloch-PittsニューロンのCMOSレイアウト設計

情報処理学会

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  • CMOS Layout Design of the Hysteresis McCulloch-Pitts Neuron

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説明

生物学的処理機能を持つニューロンの数学的モデルは,1943McCULLOCHとPITTSにより提案された[1].そのモデルでの入出力関係は,U_i≧0の場合,VI=f(U_i)=1U_i<0の場合=0(1)となる.ここでV_i,U_iは,それぞれi番目のニューロンの出力及び入力である.McCulloch-PittSニューロンとその修正ニューロンは,様々な最適化問題に効果的に利用されている[2-7]。McCulloch-Pittsニューロンを用いたニューラルネットワークは,シグトモイドニューロンを用いたものよりも早く収束することが示されている[2]。しかしながら,McCulloch-Pittsニューラルネットワークは,望ましくない発振現象を起こすことが報告されている。この問題を解決するために,ヒステリシス特性を持ったMcCulloch-Pittsバイナリニューロンモデル(以下ヒステリシスニューロンと呼ぶ)が提案されている.[9]このヒステリシス特性は,ニューラルネットワークの発振現象を抑制し,その結果として収束時間を短くすることができる.ヒステリシスニューロンは,クロスバースイッチのスヶジューりング[9],故障セルを見つける配置問題[10]等に効果的に用いられている。図-1に,ヒステリシスニューロンの入出力関係を示す.i番目のヒステリシスニューロンの出力V_1は,U_i≧UTP(Upper Trip Point)の場合V_i=1U_i≦LTP(Lower Trip Point)の場合V_i=0LTP<U_i<UTPの場合変化しないと定義される。ここでU_iは,i番目のニューロンの入力である。

収録刊行物

  • 全国大会講演論文集

    全国大会講演論文集 第42回 (人工知能及び認知科学), 157-158, 1991-02-25

    情報処理学会

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