一种基于忆阻特性的监督神经网络算法及电路设计

摘要

针对如何将忆阻器融入人工神经网络算法并进行硬件实现的问题,提出了一种在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)平台上实现的基于忆阻特性的监督神经网络算法.该设计以忆阻器模块作为神经网络中的权值存储模块,构建误差反馈机制的监督学习.将该忆阻神经网络电路应用于图像分类问题,并进行了资源占用和处理速度的优化.实验结果表明其分类结果良好,在CycloneⅡ:EP2C70F896I8平台上,整体网络算法占用11 773个逻辑单元(LEs),训练耗时0.33 ms,图像的测试耗时10μs.这一工作对忆阻器和神经网络的结合提出了一个有益的参考.