Un sng de hardware reducido para cómputo estocástico
Autores: López-Magaña, Carlos; Rivera, Jorge; Ortega-Cisneros, Susana; Sandoval-Ibarra, Federico; Del Valle, Juan Luis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un sng de hardware reducido para cómputo estocástico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Computación estocástica
Palabras ponderadas binarias
Recursos de hardware
Dominio de probabilidad
Operaciones matemáticas
Generador de números estocásticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
La Computación Estocástica (SC) es una forma alternativa de computación con palabras ponderadas binarias que puede reducir significativamente los recursos de hardware. Esta técnica se basa en transformar la información de un sistema binario convencional al dominio de la probabilidad para realizar operaciones matemáticas basadas en la teoría de probabilidad, donde se requieren cantidades menores de elementos lógicos binarios. A pesar de la ventaja de computar con circuitos reducidos, la SC tiene un problema bien conocido; la interfaz de entrada conocida como generador de números estocásticos (SNG), es un módulo consumidor de hardware, lo cual es desventajoso para circuitos digitales pequeños o circuitos con varios datos de entrada. Por lo tanto, en este trabajo, los esfuerzos se dedican a mejorar un clásico SNG binario ponderado (WBSNG). Para esto, uno de los módulos internos (generador de pesos) del SNG fue rediseñado al detectar un patrón en las señales involucradas que ayudó a plantear el problema de una manera diferente, obteniendo resultados equivalentes. Esto redujo en gran medida el número de elementos lógicos utilizados en su implementación. Este patrón se interpreta con ecuaciones booleanas y se transfiere a un circuito digital que logra el mismo comportamiento de un WBSNG pero con menos recursos.
Descripción
La Computación Estocástica (SC) es una forma alternativa de computación con palabras ponderadas binarias que puede reducir significativamente los recursos de hardware. Esta técnica se basa en transformar la información de un sistema binario convencional al dominio de la probabilidad para realizar operaciones matemáticas basadas en la teoría de probabilidad, donde se requieren cantidades menores de elementos lógicos binarios. A pesar de la ventaja de computar con circuitos reducidos, la SC tiene un problema bien conocido; la interfaz de entrada conocida como generador de números estocásticos (SNG), es un módulo consumidor de hardware, lo cual es desventajoso para circuitos digitales pequeños o circuitos con varios datos de entrada. Por lo tanto, en este trabajo, los esfuerzos se dedican a mejorar un clásico SNG binario ponderado (WBSNG). Para esto, uno de los módulos internos (generador de pesos) del SNG fue rediseñado al detectar un patrón en las señales involucradas que ayudó a plantear el problema de una manera diferente, obteniendo resultados equivalentes. Esto redujo en gran medida el número de elementos lógicos utilizados en su implementación. Este patrón se interpreta con ecuaciones booleanas y se transfiere a un circuito digital que logra el mismo comportamiento de un WBSNG pero con menos recursos.