Un circuito de SNP de números reales para el sumador y sustractor con comportamiento de selección de dendritas tipo astrocito basado en picos coloreados
Autores: Jimenez-Borgonio, Tonatiuh; Sanchez-Garcia, Juan Carlos; Olvera-Martinez, Luis; Cedillo-Hernandez, Manuel; Diaz-Rodriguez, Carlos; Frias-Carmona, Thania
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un circuito de SNP de números reales para el sumador y sustractor con comportamiento de selección de dendritas tipo astrocito basado en picos coloreados
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propuestas
Sistemas neuronales de picos
Operaciones aritméticas
Circuito SNP
Sistema FPGA
Números de punto flotante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, han surgido varias propuestas para ejecutar operaciones aritméticas utilizando diferentes variantes de sistemas de Pulsos Neuronales Espigados (SNP). Sin embargo, algunas de estas propuestas se basan en circuitos distintos para cada operación aritmética, mientras que otras requieren configuraciones preliminares para el cálculo del resultado. Investigaciones recientes sugieren que el cerebro biológico decide activar o inhibir neuronas específicas en función de las operaciones realizadas, sin preparación previa. Basándose en esta comprensión, el trabajo actual presenta un circuito SNP de aritmética de números reales capaz de ajustar dinámicamente su comportamiento sin necesidad de configuración previa. Esta adaptabilidad se logra seleccionando entre la adición o la sustracción mediante el uso de control similar al de astrocitos y pulsos coloreados. Para validar su rendimiento, el circuito se implementó en un sistema FPGA. Los resultados indican que el crecimiento en la cantidad de dígitos de orden 10 es comparable a propuestas recientes en términos de uso de hardware, requiriendo menos neuronas que enfoques alternativos. Además, el cálculo de números de punto flotante mejora la resolución y precisión en varias aplicaciones aritméticas.
Descripción
En los últimos años, han surgido varias propuestas para ejecutar operaciones aritméticas utilizando diferentes variantes de sistemas de Pulsos Neuronales Espigados (SNP). Sin embargo, algunas de estas propuestas se basan en circuitos distintos para cada operación aritmética, mientras que otras requieren configuraciones preliminares para el cálculo del resultado. Investigaciones recientes sugieren que el cerebro biológico decide activar o inhibir neuronas específicas en función de las operaciones realizadas, sin preparación previa. Basándose en esta comprensión, el trabajo actual presenta un circuito SNP de aritmética de números reales capaz de ajustar dinámicamente su comportamiento sin necesidad de configuración previa. Esta adaptabilidad se logra seleccionando entre la adición o la sustracción mediante el uso de control similar al de astrocitos y pulsos coloreados. Para validar su rendimiento, el circuito se implementó en un sistema FPGA. Los resultados indican que el crecimiento en la cantidad de dígitos de orden 10 es comparable a propuestas recientes en términos de uso de hardware, requiriendo menos neuronas que enfoques alternativos. Además, el cálculo de números de punto flotante mejora la resolución y precisión en varias aplicaciones aritméticas.