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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

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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


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.

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