Оценка точности работы искусственных нейронных сетей на базе мемристивных устройств на основе теории планирования эксперимента

  • Илья Алексеевич Борданов Муромский институт (филиал) ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых
  • Леонид Ярославович Королёв ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского (ННГУ)
  • Сергей Андреевич Щаников Муромский институт (филиал) ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых
  • Алексей Николаевич Михайлов ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского (ННГУ)

Аннотация

На сегодняшний день компьютерное моделирование является одним из наиболее распространённых подходов к оценке точности работы искусственных нейронных сетей на базе мемристивных устройств (ИНСМ) с учётом вариаций их сопротивлений. В процессе такого моделирования обычно используются модели, описывающие связь между приложенным напряжением и током в цепи с мемристором. Эти модели хорошо воспроизводят поведение мемристора, однако при оценке точности ИНСМ имеют ряд недостатков, связанных со сложностью и неоднозначностью в подходах к учёту и заданию вариаций сопротивлений от цикла к циклу и от устройства к устройству, ресурсоёмкостью процесса моделирования ИНСМ и т.д. В данной работе предложен новый подход к оценке точности ИНСМ на этапе исследовательского проектирования, который заключается в том, что точность конкретного варианта ИНСМ нужно оценивать в привязке к параметрам сигнала задания сопротивления мемристивного устройства, на основании установленной взаимосвязи между этими параметрами и реально получаемыми в эксперименте значениями сопротивлений и весов. Данный подход предполагает использование теории планирования эксперимента для создания модели зависимости сопротивления мемристивного устройства от параметров сигналов его задания и модели зависимости весов синапсов ИНСМ от сопротивлений и схемы формирования веса и их применение в компьютерном моделировании при оценке точности работы сети.

Биографии авторов

##submission.authorWithAffiliation##

инженер-исследователь лаборатории разработки систем искусственного интеллекта, Муромский институт (филиал) ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».

##submission.authorWithAffiliation##

лаборант-исследователь научно-исследовательской лаборатории стохастических мультистабильных систем отдела фундаментальных и прикладных исследований, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского (ННГУ).

##submission.authorWithAffiliation##

кандидат технических наук, доцент, научный руководитель лаборатории разработки систем искусственного интеллекта, Муромский институт (филиал) ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».

##submission.authorWithAffiliation##

кандидат физико-математических наук, директор научно-образовательного центра «Физика твердотельных наноструктур» отдела фундаментальных и прикладных исследований, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского (ННГУ).

Опубликована
2025-08-28
Как цитировать
БОРДАНОВ, Илья Алексеевич et al. Оценка точности работы искусственных нейронных сетей на базе мемристивных устройств на основе теории планирования эксперимента. Радиотехнические и телекоммуникационные системы, [S.l.], n. 2, p. 40-52, авг. 2025. ISSN 2221-2574. Доступно на: <https://rts-md.mivlgu.ru/jornalRTS/article/view/544>. Дата доступа: 30 авг. 2025
Раздел
Нейронные сети и интеллектуальные системы