Стаття. Krasilenko V. G.. Simulation of cells for signals intensity transformation in mixed image processors and activation functions of neurons in neural networks Моделювання комірок для перетворення інтенсивності сигналів у гібридних процесорах зображень та реалізації функцій активації нейронів у нейронних мережах

Registration Number

2121U011868, Article

popup.category

Стаття

Title

Simulation of cells for signals intensity transformation in mixed image processors and activation functions of neurons in neural networks

popup.author

Krasilenko V. G.
Lazarev A. A.
Nikitovich D. V.
Красиленко В. Г.
Лазарєв О. О.
Нікітович Д. В.
Krasilenko V. G.
Lazarev A. A.
Nikitovich D. V.

popup.publication

01-01-2021

popup.source_user

Вінницький національний технічний університет

popup.source

http://ir.lib.vntu.edu.ua/handle/123456789/35089

popup.publisher

Хмельницький національний університет

Description

У статті розглянуто результати проектування, моделювання неперервно-логічних піксельних комірок (НЛПК) на основі віддзеркалювачів струму (ВДС) з функціями попередньої аналогової обробки та перетворення інтенсивності сигналів, що необхідні для побудови гібридних аналого-цифрових процесорів обробки зображення (ПОЗ) і нейронних мереж (НМ). Методологія та принципи побудови таких комірок базуються на використанні кусочно-лінійної апроксимації функцій для нелінійної трансформації аналогових сигналів. Показано, що для реалізації узагальнених довільних функцій такими гамма-коректорами, можна застосувати базові ступінчасті функції з керованими параметрами. Для реалізації базових ступінчастих функцій запропоновано використати вузли, що виконують неперервно-логічну операцію обмеженої різниці струмів та досить просто реалізуються на від-дзеркалювачах струму (ВДС). Виконано проектування і моделювання неперервно-логічних піксельних комірок (НЛПК) на основі ВДС в різних режимах та для різних функцій перетворення. Такі НЛПК мають ряд переваг: високу швидкість та надійність, простоту схем, мале енергоспоживання, високий рівень інтеграції для лінійних та матричних структур. Ми показуємо дизайн варіантів НЛПК для перетворення фотострумів та їх моделювання. Базовим елементом таких піксельних комірок є вузол, що реалізує операцію обмеженої різниці неперервної логіки. На основі набору таких вузлів та ВДС, реалізованих за КМОП-технологією, запропоновані та розглянуті узагальнені методи побудови комірок для нелінійного перетворення інтенсивності фотоструму. Вибір відповідних параметрів, які можуть бути задані як конструктивні константи або як сигнали керування зовні, дозволяє змінити тип функцій, що синтезуються. Показано можливості синтезу таким комірками функцій зі спадними учасками та різного типу: сигмоїдного, лямбда та інші. Такі НЛПК складаються з кількох десятків КМОП-транзисторів, мають низьку напругу живлення (1,8 ÷ 3,3 В), діапазон вхідного фотоструму 0,1 ÷ 24 мкА, час перетворення менше 1 мкс, низьке енергоспоживання (мікроватти). Показано схеми комірок та результати їх моделювання.

popup.nrat_date

2026-11-04