Применение имитационного моделирования для вычисления погрешности матрично-векторного умножения в мемристивных кроссбарах искусственных нейронных сетей

Илья Алексеевич Борданов; Александр Михайлович Антонов; Леонид Ярославович Королев

Илья Алексеевич Борданов Муромский институт (филиал) ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».
Александр Михайлович Антонов Муромский институт (филиал) ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».
Леонид Ярославович Королев Муромский институт (филиал) ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».

Аннотация

Аналоговая реализация искусственных нейронных сетей (ИНС) на базе мемристивных устройств (ИНСМ) позволяет повысить скорость работы ИНСМ при этом уменьшив их энергопотребление по сравнению с наиболее распространенным цифровым созданием ИНС на ЭВМ в архитектуре фон Неймана. Однако несмотря на данные преимущества мемристоры имеют ряд недостатков, которые приводят к снижению точности вычисления матрично-векторного умножения (МВУ) и соответственно негативно сказываются на качестве работы ИНСМ. В данной работе предложен подход для решения данной проблемы основанный на методологии имитационного моделирования. Реализация данного подхода продемонстрирована на примере решения задачи по вычислению погрешности МВУ для кроссбара ИНСМ, содержащего двадцать значений её весовых коэффициентов синапсов нейронов.

Биографии авторов

##submission.authorWithAffiliation##

инженер-исследователь лаборатории разработки систем искусственного интеллекта Муромского института (филиала) ФГОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».

##submission.authorWithAffiliation##

лаборант-исследователь лаборатории разработки систем искусственного интеллекта Муромского института (филиала) ФГОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».

##submission.authorWithAffiliation##

студент кафедры информационных систем Муромского института (филиала) ФГОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»