تحقیق/ پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 30

پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک

خلاصه

مفید بودن شبکه عصبی آنالوگ مصنوعی بصورت خیلی نزدیکی با میزان قابلیت آموزش پذیری آن محدود می شود .

این مقاله یک معماری شبکه عصبی آنالوگ جدید را معرفی می کند که وزنهای بکار برده شده در آن توسط الگوریتم ژنتیک تعیین می شوند .

اولین پیاده سازی VLSI ارائه شده در این مقاله روی سیلیکونی با مساحت کمتر از 1mm که شامل 4046 سیناپس و 200 گیگا اتصال در ثانیه است اجرا شده است .

از آنجائیکه آموزش می تواند در سرعت کامل شبکه انجام شود بنابراین چندین صد حالت منفرد در هر ثانیه می تواند توسط الگوریتم ژنتیک تست شود .

این باعث می شود تا پیاده سازی مسائل بسیار پیچیده که نیاز به شبکه های چند لایه بزرگ دارند عملی بنظر برسد .

1- مقدمه

شبکه های عصبی مصنوعی به صورت عمومی بعنوان یک راه حل خوب برای مسائلی از قبیل تطبیق الگو مورد پذیرش قرار گرفته اند .

علیرغم مناسب بودن آنها برای پیاده سازی موازی ، از آنها در سطح وسیعی بعنوان شبیه سازهای عددی در سیستمهای معمولی استفاده می شود .

یک دلیل برای این مسئله مشکلات موجود در تعیین وزنها برای سیناپسها در یک شبکه بر پایه مدارات آنالوگ است .

موفقترین الگوریتم آموزش ، الگوریتم Back-Propagation است .

این الگوریتم بر پایه یک سیستم متقابل است که مقادیر صحیح را از خطای خروجی شبکه محاسبه می کند .

یک شرط لازم برای این الگوریتم دانستن مشتق اول تابع تبدیل نرون است .

در حالیکه اجرای این مسئله برای ساختارهای دیجیتال از قبیل میکروپروسسورهای معمولی و سخت افزارهای خاص آسان است ، در ساختار آنالوگ با مشکل روبرو می شویم .

دلیل این مشکل ، تغییرات قطعه و توابع تبدیل نرونها و در نتیجه تغییر مشتقات اول آنها از نرونی به نرون دیگر و از تراشه ای به تراشه دیگر است و چه چیزی می تواند بدتر از این باشد که آنها با دما نیز تغییر کنند .

ساختن مدارات آنالوگی که بتوانند همه این اثرات را جبران سازی کنند امکان پذیر است ولی این مدارات در مقایسه با مدارهایی که جبران سازی نشده اند دارای حجم بزرگتر و سرعت کمتر هستند .

برای کسب موفقیت تحت فشار رقابت شدید از سوی دنیای دیجیتال ، شبکه های عصبی آنالوگ نباید سعی کنند که مفاهیم دیجیتال را به دنیای آنالوگ انتقال دهند .

در عوض آنها باید تا حد امکان به فیزیک قطعات متکی باشند تا امکان استخراج یک موازی سازی گسترده در تکنولوژی VLSI مدرن بدست آید .

شبکه های عصبی برای چنین پیاده سازیهای آنالوگ بسیار مناسب هستند زیرا جبران سازی نوسانات غیر قابل اجتناب قطعه می تواند در وزنها لحاظ شود .

مسئله اصلی که هنوز باید حل شود آموزش است .

حجم بزرگی از مفاهیم شبکه عصبی آنالوگ که در این زمینه می توانند یافت شوند ، تکنولوژیهای گیت شناور را جهت ذخیره سازی وزنهای آنالوگ بکار می برند ، مثل EEPROM حافظه های Flash .

در نظر اول بنظر می رسد که این مسئله راه حل بهینه ای باشد .

آن فقط سطح کوچکی را مصرف می کند و بنابراین حجم سیناپس تا حد امکان فشرده می شود (کاهش تا حد فقط یک ترانزیستور) .

دقت آنالوگ می تواند بیشتر از 8 بیت باشد و زمان ذخیره سازی داده (با دقت 5 بیت) تا 10 سال افزایش می یابد .

اگر قطعه بطور متناوب مورد برنامه ریزی قرار گیرد ، یک عامل منفی وجود خواهد داشت و آن زمان برنامه ریزی و طول عمر محدود ساختار گیت شناور است .

بنابراین چنین قطعاتی احتیاج به وزنهایی دارند که از پیش تعیین شده باشند .

اما برای محاسبه وزنها یک دانش دقیق از تابع تبدیل شبکه ضروری است .

برای شکستن این چرخه پیچیده ، ذخیره سازی وزن باید زمان نوشتن کوتاهی داشته باشد .

این عامل باعث می شود که الگوریتم ژنتیک وارد محاسبات شود .

با ارزیابی تعداد زیادی از ساختارهای تست می توان وزنها را با بکار بردن یک تراشه واقعی تعیین کرد .

همچنین این مسئله می تواند حجم عمده ای از تغییرات قطعه را جبران سلزی کند ، زیرا داده متناسب شامل خطاهایی است که توسط این نقایص ایجاد شده اند .

تحقیق در مورد مناسب ترین خودرو برای ایران 30 ص با فرمت ورد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 29

دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد

دانشگده فنی و مهندسی

استاد گرامی :

جناب آقی دکتر انوشیروان فرشیدیان فر

تهیه کننده:

سید مجتبی رباط جزی

زمستان1384

1- مقدمه :

انسان از بدو پیدایش خود پیوسته در حال مسافرت و جابجایی از یک مکان به مکانی دیگر بوده است بدین منظور ازچهارپایانی همچون اسب و شتر و غیره استفاده می‌کردکه متأسفانه مستلزم صرف وقت و هزینه های فراوان بود و خطرات فراوانی را به همراه داشت . لذا باتوجه به اهمیت این سه موضوع یعنی :

1- نیاز به جابجایی،2- ارزش زمان، 3- آسایش و راحتی، به طراحی وسیله‌ای پرداخت که بعدها خودرو نام گرفت و تأثیر شگرفی در صنعت جهان گذاشت، بطوریکه در حال حاضر شاهد تنوع بسیار زیاد این صنعت هستیم .

با توجه به کاربرد بسیار بالای خودرو در کشور و استفاده از آن بعنوان یک ابزار ضروری، و با در نظر گرفتن شرایط مختلف اقتصادی – اجتماعی – منابع معدنی – منابع نفت و گاز ومنابع انسانی موجود در کشور بایستی درصدد طراحی و ساخت، یا انتخاب یک خودروی بهینه از میان خودروهای موجود در کشور باشیم تا بتواند در شرایط مختلف آب وهوایی کشور ما کارآمد باشد و با توجه به وضعیت اقتصادی جامعه قیمت آن در حدی باشد که اکثریت طبقات مختلف جامعه قادر به خرید آن باشند .

لذا با توجه به موارد ذکر شده در بالا و خصوصیاتی که در مراحل دیگر پروژه قید خواهدشد نیاز به طراحی و ساخت یک خودرو با شرایط بیان شده الزامی است .

2- طراحی وساخت یا ‌انتخاب یک خودروی مناسب برای ایران با درنظر گرفتن شرایط زیر :

الف ) مقرون به صرفه باشد بطوریکه اکثریت طبقات مختلف جامعه بتوانند از آن استفاده کنند .

ب ) دارا بودن مقاومت و شرایط ایمنی مناسب .

ج ) از لحاظ زیست محیطی مطابق با استانداردهای روز جهانی باشد .

د ) دارای نمایندگی و خدمات پس از فروش باشد.

ه ) از لحاظ زیبایی مطابق سلیقه ایرانیان باشد.

و ) هزینه مصرف سوخت پایین باشد.

3- خصوصیات طراحی وساخت یا انتخاب:

اکنون با توجه به مراحل قبل(تشخیص نیاز و تعریف هدف)خصوصیات طرح را بصورت زیر مورد بررسی قرار می دهیم :

3-1 کاهش هزینه تولید و طراحی :

کاهش هزینه تولید و طراحی از عوامل مؤثر در اجرای طرح است . به منظور تولیدی اقتصادی همواره نظر براین بوده است که در یک بازار رقابتی هزینه‌های تولید با میزان محصولات برابر شود .

3-2 مسائل زیبایی شناختی :

زیبایی ظاهری خودرو یکی از مسائل مورد توجه طراحان صنعتی است . با عنایت به اینکه شکل ظاهری خودرو عامل مؤثری در جلب مشتری و رونق بازار فروش خودرو، در صنعت رقابتی است، طراحان صنعتی بایستی یشترین توجه و سرمایه‌گذاری را در این زمینه بکاربرند .

- فرم و رنگ : لحاظ نمودن تنوع فُرم و رنگ خودرو برطبق ذوق و سلیقة مشتری یکی از مسائل مهم در بازار فروش خودرو بوده و از جمله عواملی است که باعث پایداری و طول عمر خودرو و همچنین رضایت مشتری از خودرو می‌باشد.

3-3 آسایش و راحتی سرنشین :

آسایش و راحتی سرنشین عامل مهم دیگری است که در طراحی مورد توجه قرار می گیرد . خوردو براساس یکسری از فاکتورهای انسانی طراحی می شود . در این زمینه طراحان ، اطلاعاتی آماری از فاکتورهای انسانی داشته و طراحی را طبق این اطلاعات انجام می دهند .

3-4 کاهش انواع آلودگی :

این موضوع هم یکی از خواسته های مورد توجه در طراحی است که شامل آلودگیهای شیمیائی حاصل از احتراق و آلودگیهای صوتی است و همواره هدف، کاهش این آلودگیها است .

بیشترین آلودگیهایی که از سوختن بنزین و یا محصولات فرعی آن در اتومبیل تولید می‌شوند ارتباط بسیار نزدیک با عملکرد و ساختار مخزن سوخت – کاربراتور – اگزوز دارد که بیش از 60% آلودگی از اگزوز می باشد .

دستگاههای کنترل آلودگی عبارتند از:

دستگاه کنترل محفظه (‌کاربراتورها)

دستگاه کنترل آلودگی سوخت تبخیر شده

دستگاه کنترل آلودگی اگزوز

دستگاه کنترل آلودگی ارتفاع زیاد

دستگاه کنترل آلودگی مدار بسته

3-5 مسائل و نیازهای فرهنگی – قومی :

این موردنیز عامل مؤثر دیگری در طراحی است که معمولاً به صورت هدفی در ابتدای کار طراحی تعریف می شود . با توجه به اینکه طرح مورد استفاده چه گروهی قرار خواهد گرفت بایستی نیازمندیهای آن گروه در طرح لحاظ شود .

3-6 نگهداری آسان با صرف هزینه کم :

طرح خودرو بایستی بگونه‌ای باشد که بتوان به ساده‌ترین شکل از آن نگهداری کرد وتعمیرات آن با صرف کمترین هزینه و ساده ترین شکل ممکن امکان پذیر باشد .

3-7 نقش فرهنگ جامعه و طراحی صنعتی :

یک طراح از نظر فرهنگی می تواند :

الف – بین خصوصیات ذاتی یک خودرو و خصوصیات فرهنگی جامعه یک ارتباط بوجود آورد .

ب – باعث تقویت شدن رقبت مشتری به استفاده از خودروی داخلی شود .

ج – با استفاده از طراحی‌های مختلف خودرو بتواند باعث آسایش افکار عمومی در انتخاب خودروی دلخواه باشد .

د – در تغییر رفتارها، سلیقه‌ها و سطح علمی و تجربی استفاده کنندگان در رابطه با خودرو تأثیرگذار باشد .

3-8 مسائل فنی :

مسائل فنی، ‌ارتباطی مستقیم و متقابل با فرم و عملکرد خودرو دارد، در این راستا یک طراح باید دارای آگاهیهای فنی موردنیاز باشد تا بتواند طرح خودرا برپایه دانش فنی استوار کند .

ارگونومی درصنعت خودرو:

ارگونومی یا مهندسی فاکتورهای انسانی از دو کلمه یونانی Ergo به معنی کار و Nomos به معنی قانون و قائده مشتق شده است و در لغت به معنی قوانین طبیعی کار است . مهندسی فاکتورهای انسانی نام مترادف دیگری است برای این واژه . هدف از این علم در صنعت خودروسازی تطبیق ماشین با انسان به گونه‌ای است که انسان بتواند با کمترین خستگی و عوارض روحی و جسمی بیشترین راندمان کاری را در محیط داشته باشد باتوجه به این که رعایت اصول ارگونومی باعث کاهش فشار کار و خستگی‌های بی‌مورد می‌شود، امروزه علم ارگونومی درصنعت اتومبیل سازی حرف اول را می زند . عموماً ارگونومی علم تناسب محیط با انسان تعبیر می‌شود و ضرورت رعایت آن در صنعت و کلیه فنون امری اجتناب ناپذیر است.

1- فضای سرنشین :

در طراحی فضای خودرو بایستی به مسائل فکری و فرهنگی همچنین اندازة‌ قد و جثة افراد جامعه‌ای که خودرو برای آن طراحی می‌شود توجه داشت . در ایرن میانگین تعداد افراد خانواده 5 نفر است.

2- راحتی ورود و خروج :

درب‌های خودرو نیز بایستی بر اساس اندازة‌ قد و جثة افراد استفاده کننده و سلیقه‌های فرهنگی طراحی شوند مثلاً مردم ایران دارای قدی متوسط و بیشتر خواهان اتومبیل‌های دارای چهار درب بوده اما کشورهای اروپایی مثل ایتالیا دارای قدی بلند و بیشتر خواهان اتومبیل‌های دو درب می‌باشند .

3- دید مناسب :

بهتر است صندلی راننده دارای ارتفاع مناسبی از کف باشد تا میدان دید راننده نسبت به پیرامون وجلو خودرو افزایش یابد . دیدن کاپوت و ارتباط دادن خطوط بدنه با دو طرف جاده ، دقت فرمان دادن راننده را افزایش می‌دهد .

4- درب‌های خودرو:

درب‌های خودرو باید به میزان 90 درجه باز شوند و در موقعیت بینابینی باز نمانند .گوشه های درب نبایستی تیز باشند و پنجره های بدون فریم و همچنین پنجره های مثلثی کوچک جلو توصیه نمی شوند . صندوق عقب باید بگونه‌ای باشد تا استفاده کننده هنگام استفاده از آن و گذاشتن و برداشتن بار دچار زحمت نشود . فُرم پنجره‌ها و شیشه‌های خودرو بایستی بگونه‌ای باشد که زاویه دید راننده را نسبت به پیرامون افزایش داده و باعث وسعت زاویة‌ دید راننده شود .

مناسب ترین خودرو برای ایران 30 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 29

دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد

دانشگده فنی و مهندسی

استاد گرامی :

جناب آقی دکتر انوشیروان فرشیدیان فر

تهیه کننده:

سید مجتبی رباط جزی

زمستان1384

1- مقدمه :

انسان از بدو پیدایش خود پیوسته در حال مسافرت و جابجایی از یک مکان به مکانی دیگر بوده است بدین منظور ازچهارپایانی همچون اسب و شتر و غیره استفاده می‌کردکه متأسفانه مستلزم صرف وقت و هزینه های فراوان بود و خطرات فراوانی را به همراه داشت . لذا باتوجه به اهمیت این سه موضوع یعنی :

1- نیاز به جابجایی،2- ارزش زمان، 3- آسایش و راحتی، به طراحی وسیله‌ای پرداخت که بعدها خودرو نام گرفت و تأثیر شگرفی در صنعت جهان گذاشت، بطوریکه در حال حاضر شاهد تنوع بسیار زیاد این صنعت هستیم .

با توجه به کاربرد بسیار بالای خودرو در کشور و استفاده از آن بعنوان یک ابزار ضروری، و با در نظر گرفتن شرایط مختلف اقتصادی – اجتماعی – منابع معدنی – منابع نفت و گاز ومنابع انسانی موجود در کشور بایستی درصدد طراحی و ساخت، یا انتخاب یک خودروی بهینه از میان خودروهای موجود در کشور باشیم تا بتواند در شرایط مختلف آب وهوایی کشور ما کارآمد باشد و با توجه به وضعیت اقتصادی جامعه قیمت آن در حدی باشد که اکثریت طبقات مختلف جامعه قادر به خرید آن باشند .

لذا با توجه به موارد ذکر شده در بالا و خصوصیاتی که در مراحل دیگر پروژه قید خواهدشد نیاز به طراحی و ساخت یک خودرو با شرایط بیان شده الزامی است .

2- طراحی وساخت یا ‌انتخاب یک خودروی مناسب برای ایران با درنظر گرفتن شرایط زیر :

الف ) مقرون به صرفه باشد بطوریکه اکثریت طبقات مختلف جامعه بتوانند از آن استفاده کنند .

ب ) دارا بودن مقاومت و شرایط ایمنی مناسب .

ج ) از لحاظ زیست محیطی مطابق با استانداردهای روز جهانی باشد .

د ) دارای نمایندگی و خدمات پس از فروش باشد.

ه ) از لحاظ زیبایی مطابق سلیقه ایرانیان باشد.

و ) هزینه مصرف سوخت پایین باشد.

3- خصوصیات طراحی وساخت یا انتخاب:

اکنون با توجه به مراحل قبل(تشخیص نیاز و تعریف هدف)خصوصیات طرح را بصورت زیر مورد بررسی قرار می دهیم :

3-1 کاهش هزینه تولید و طراحی :

کاهش هزینه تولید و طراحی از عوامل مؤثر در اجرای طرح است . به منظور تولیدی اقتصادی همواره نظر براین بوده است که در یک بازار رقابتی هزینه‌های تولید با میزان محصولات برابر شود .

3-2 مسائل زیبایی شناختی :

زیبایی ظاهری خودرو یکی از مسائل مورد توجه طراحان صنعتی است . با عنایت به اینکه شکل ظاهری خودرو عامل مؤثری در جلب مشتری و رونق بازار فروش خودرو، در صنعت رقابتی است، طراحان صنعتی بایستی یشترین توجه و سرمایه‌گذاری را در این زمینه بکاربرند .

- فرم و رنگ : لحاظ نمودن تنوع فُرم و رنگ خودرو برطبق ذوق و سلیقة مشتری یکی از مسائل مهم در بازار فروش خودرو بوده و از جمله عواملی است که باعث پایداری و طول عمر خودرو و همچنین رضایت مشتری از خودرو می‌باشد.

3-3 آسایش و راحتی سرنشین :

آسایش و راحتی سرنشین عامل مهم دیگری است که در طراحی مورد توجه قرار می گیرد . خوردو براساس یکسری از فاکتورهای انسانی طراحی می شود . در این زمینه طراحان ، اطلاعاتی آماری از فاکتورهای انسانی داشته و طراحی را طبق این اطلاعات انجام می دهند .

3-4 کاهش انواع آلودگی :

این موضوع هم یکی از خواسته های مورد توجه در طراحی است که شامل آلودگیهای شیمیائی حاصل از احتراق و آلودگیهای صوتی است و همواره هدف، کاهش این آلودگیها است .

بیشترین آلودگیهایی که از سوختن بنزین و یا محصولات فرعی آن در اتومبیل تولید می‌شوند ارتباط بسیار نزدیک با عملکرد و ساختار مخزن سوخت – کاربراتور – اگزوز دارد که بیش از 60% آلودگی از اگزوز می باشد .

دستگاههای کنترل آلودگی عبارتند از:

دستگاه کنترل محفظه (‌کاربراتورها)

دستگاه کنترل آلودگی سوخت تبخیر شده

دستگاه کنترل آلودگی اگزوز

دستگاه کنترل آلودگی ارتفاع زیاد

دستگاه کنترل آلودگی مدار بسته

3-5 مسائل و نیازهای فرهنگی – قومی :

این موردنیز عامل مؤثر دیگری در طراحی است که معمولاً به صورت هدفی در ابتدای کار طراحی تعریف می شود . با توجه به اینکه طرح مورد استفاده چه گروهی قرار خواهد گرفت بایستی نیازمندیهای آن گروه در طرح لحاظ شود .

3-6 نگهداری آسان با صرف هزینه کم :

طرح خودرو بایستی بگونه‌ای باشد که بتوان به ساده‌ترین شکل از آن نگهداری کرد وتعمیرات آن با صرف کمترین هزینه و ساده ترین شکل ممکن امکان پذیر باشد .

3-7 نقش فرهنگ جامعه و طراحی صنعتی :

یک طراح از نظر فرهنگی می تواند :

الف – بین خصوصیات ذاتی یک خودرو و خصوصیات فرهنگی جامعه یک ارتباط بوجود آورد .

ب – باعث تقویت شدن رقبت مشتری به استفاده از خودروی داخلی شود .

ج – با استفاده از طراحی‌های مختلف خودرو بتواند باعث آسایش افکار عمومی در انتخاب خودروی دلخواه باشد .

د – در تغییر رفتارها، سلیقه‌ها و سطح علمی و تجربی استفاده کنندگان در رابطه با خودرو تأثیرگذار باشد .

3-8 مسائل فنی :

مسائل فنی، ‌ارتباطی مستقیم و متقابل با فرم و عملکرد خودرو دارد، در این راستا یک طراح باید دارای آگاهیهای فنی موردنیاز باشد تا بتواند طرح خودرا برپایه دانش فنی استوار کند .

ارگونومی درصنعت خودرو:

ارگونومی یا مهندسی فاکتورهای انسانی از دو کلمه یونانی Ergo به معنی کار و Nomos به معنی قانون و قائده مشتق شده است و در لغت به معنی قوانین طبیعی کار است . مهندسی فاکتورهای انسانی نام مترادف دیگری است برای این واژه . هدف از این علم در صنعت خودروسازی تطبیق ماشین با انسان به گونه‌ای است که انسان بتواند با کمترین خستگی و عوارض روحی و جسمی بیشترین راندمان کاری را در محیط داشته باشد باتوجه به این که رعایت اصول ارگونومی باعث کاهش فشار کار و خستگی‌های بی‌مورد می‌شود، امروزه علم ارگونومی درصنعت اتومبیل سازی حرف اول را می زند . عموماً ارگونومی علم تناسب محیط با انسان تعبیر می‌شود و ضرورت رعایت آن در صنعت و کلیه فنون امری اجتناب ناپذیر است.

1- فضای سرنشین :

در طراحی فضای خودرو بایستی به مسائل فکری و فرهنگی همچنین اندازة‌ قد و جثة افراد جامعه‌ای که خودرو برای آن طراحی می‌شود توجه داشت . در ایرن میانگین تعداد افراد خانواده 5 نفر است.

2- راحتی ورود و خروج :

درب‌های خودرو نیز بایستی بر اساس اندازة‌ قد و جثة افراد استفاده کننده و سلیقه‌های فرهنگی طراحی شوند مثلاً مردم ایران دارای قدی متوسط و بیشتر خواهان اتومبیل‌های دارای چهار درب بوده اما کشورهای اروپایی مثل ایتالیا دارای قدی بلند و بیشتر خواهان اتومبیل‌های دو درب می‌باشند .

3- دید مناسب :

بهتر است صندلی راننده دارای ارتفاع مناسبی از کف باشد تا میدان دید راننده نسبت به پیرامون وجلو خودرو افزایش یابد . دیدن کاپوت و ارتباط دادن خطوط بدنه با دو طرف جاده ، دقت فرمان دادن راننده را افزایش می‌دهد .

4- درب‌های خودرو:

درب‌های خودرو باید به میزان 90 درجه باز شوند و در موقعیت بینابینی باز نمانند .گوشه های درب نبایستی تیز باشند و پنجره های بدون فریم و همچنین پنجره های مثلثی کوچک جلو توصیه نمی شوند . صندوق عقب باید بگونه‌ای باشد تا استفاده کننده هنگام استفاده از آن و گذاشتن و برداشتن بار دچار زحمت نشود . فُرم پنجره‌ها و شیشه‌های خودرو بایستی بگونه‌ای باشد که زاویه دید راننده را نسبت به پیرامون افزایش داده و باعث وسعت زاویة‌ دید راننده شود .

تحقیق درمورد پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 30

پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک

خلاصه

مفید بودن شبکه عصبی آنالوگ مصنوعی بصورت خیلی نزدیکی با میزان قابلیت آموزش پذیری آن محدود می شود .

این مقاله یک معماری شبکه عصبی آنالوگ جدید را معرفی می کند که وزنهای بکار برده شده در آن توسط الگوریتم ژنتیک تعیین می شوند .

اولین پیاده سازی VLSI ارائه شده در این مقاله روی سیلیکونی با مساحت کمتر از 1mm که شامل 4046 سیناپس و 200 گیگا اتصال در ثانیه است اجرا شده است .

از آنجائیکه آموزش می تواند در سرعت کامل شبکه انجام شود بنابراین چندین صد حالت منفرد در هر ثانیه می تواند توسط الگوریتم ژنتیک تست شود .

این باعث می شود تا پیاده سازی مسائل بسیار پیچیده که نیاز به شبکه های چند لایه بزرگ دارند عملی بنظر برسد .

1- مقدمه

شبکه های عصبی مصنوعی به صورت عمومی بعنوان یک راه حل خوب برای مسائلی از قبیل تطبیق الگو مورد پذیرش قرار گرفته اند .

علیرغم مناسب بودن آنها برای پیاده سازی موازی ، از آنها در سطح وسیعی بعنوان شبیه سازهای عددی در سیستمهای معمولی استفاده می شود .

یک دلیل برای این مسئله مشکلات موجود در تعیین وزنها برای سیناپسها در یک شبکه بر پایه مدارات آنالوگ است .

موفقترین الگوریتم آموزش ، الگوریتم Back-Propagation است .

این الگوریتم بر پایه یک سیستم متقابل است که مقادیر صحیح را از خطای خروجی شبکه محاسبه می کند .

یک شرط لازم برای این الگوریتم دانستن مشتق اول تابع تبدیل نرون است .

در حالیکه اجرای این مسئله برای ساختارهای دیجیتال از قبیل میکروپروسسورهای معمولی و سخت افزارهای خاص آسان است ، در ساختار آنالوگ با مشکل روبرو می شویم .

دلیل این مشکل ، تغییرات قطعه و توابع تبدیل نرونها و در نتیجه تغییر مشتقات اول آنها از نرونی به نرون دیگر و از تراشه ای به تراشه دیگر است و چه چیزی می تواند بدتر از این باشد که آنها با دما نیز تغییر کنند .

ساختن مدارات آنالوگی که بتوانند همه این اثرات را جبران سازی کنند امکان پذیر است ولی این مدارات در مقایسه با مدارهایی که جبران سازی نشده اند دارای حجم بزرگتر و سرعت کمتر هستند .

برای کسب موفقیت تحت فشار رقابت شدید از سوی دنیای دیجیتال ، شبکه های عصبی آنالوگ نباید سعی کنند که مفاهیم دیجیتال را به دنیای آنالوگ انتقال دهند .

در عوض آنها باید تا حد امکان به فیزیک قطعات متکی باشند تا امکان استخراج یک موازی سازی گسترده در تکنولوژی VLSI مدرن بدست آید .

شبکه های عصبی برای چنین پیاده سازیهای آنالوگ بسیار مناسب هستند زیرا جبران سازی نوسانات غیر قابل اجتناب قطعه می تواند در وزنها لحاظ شود .

مسئله اصلی که هنوز باید حل شود آموزش است .

حجم بزرگی از مفاهیم شبکه عصبی آنالوگ که در این زمینه می توانند یافت شوند ، تکنولوژیهای گیت شناور را جهت ذخیره سازی وزنهای آنالوگ بکار می برند ، مثل EEPROM حافظه های Flash .

در نظر اول بنظر می رسد که این مسئله راه حل بهینه ای باشد .

آن فقط سطح کوچکی را مصرف می کند و بنابراین حجم سیناپس تا حد امکان فشرده می شود (کاهش تا حد فقط یک ترانزیستور) .

دقت آنالوگ می تواند بیشتر از 8 بیت باشد و زمان ذخیره سازی داده (با دقت 5 بیت) تا 10 سال افزایش می یابد .

اگر قطعه بطور متناوب مورد برنامه ریزی قرار گیرد ، یک عامل منفی وجود خواهد داشت و آن زمان برنامه ریزی و طول عمر محدود ساختار گیت شناور است .

بنابراین چنین قطعاتی احتیاج به وزنهایی دارند که از پیش تعیین شده باشند .

اما برای محاسبه وزنها یک دانش دقیق از تابع تبدیل شبکه ضروری است .

برای شکستن این چرخه پیچیده ، ذخیره سازی وزن باید زمان نوشتن کوتاهی داشته باشد .

این عامل باعث می شود که الگوریتم ژنتیک وارد محاسبات شود .

با ارزیابی تعداد زیادی از ساختارهای تست می توان وزنها را با بکار بردن یک تراشه واقعی تعیین کرد .

همچنین این مسئله می تواند حجم عمده ای از تغییرات قطعه را جبران سلزی کند ، زیرا داده متناسب شامل خطاهایی است که توسط این نقایص ایجاد شده اند .

تحقیق در مورد رفتار مناسب با کودک 11 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 18 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

عنوان :رفتار مناسب با کودک

لطیف جعفری عضو هیات علمی دانشگاه آزاد

تصور کودک بدون مشکل امکان ندارد. لذا هر خانواده ای باید بتواند رفتار مناسب و شایسته را با فرزندان خود داشته باشد.البته والدین امروزی توجه کافی را به تعلیم و تربیت فرزندان خود د اشته و مسائل کودکان نیزهم قابل فهم و هم قابل درمان است.ضمنا انتظار می رود همگان بدانند که همه افراد یکجور نیستند و موقعیتها نیز منحصر به فرد است. پس یک راه حل قطعی ومستقل وجود ندارد. راه حلی که یک روز در مورد کودکی موثر است ممکنست فردا بی تاثیر باشد و یا روشی که در مواجهه با یک کودک جواب می دهد شاید با کودکی دیگر بی فایده باشد. پس می توان فهمید که در ارتباط با مشکل یک کودکی اگر پیشرفتی مشاهده شد کودک را باید تحسین نمود و در غیر این صورت باید روشهای دیگر را آزمود. همچنین باید توجه داشت که در انتخاب هر روش نباید درکوتاه مدت انتظار پیشرفت زیادی را داشت. وانتخاب اهداف هم باید متناسب با سن،شخصیت،تواناییها، جنس و میزان رشد عقلی کودک باشد.

و به هر حال…..

مراحلی که بهتر است از ابتدای مواجهه کودک با مشکل تا به آخرین مرحله از حل مشکل بدان توجه وعمل نمود را می توان به صورت زیر بیان کرد:

-ابتدا مشکل را تشریح کنید- رفتارهایی را که می خواهید تغییر دهید دقیقا مشخص کنید. رفتار کودک را تجزیه و تحلیل و آن را به بخشهای کوچکتر تقسیم کنید. می توانید روی برگی و در یک ستون،رفتارها یا عادتهای خاصی را که دوست دارید کودکتان کمتر آنها را انجام دهد بنویسید ودر ستون مقابل رفتاری را بنویسید که دوست دارید فرزنداتان انها را در بیشتر مواقع انجام دهد.

-در هر زمان بر روی یک مشکل تمرکز کنید- از هر ستون فقط یک مشکل را در نظر بگیرید نه همه و یا بیشتر آنها راه این یک مشکلی را که نظر گرفته اید بهتر است کم اهمیت ترین باشد که سریعا می توان آن را حل نمود تا در شروع احساس موفقیت کنید. هر تغییر در فرزند شما نیز تاثیر کلی وموفقیت آمیزی را در مسیر تربیت صحیح ایجاد خواهد کرد. به همین ترتیب و بتدریج به بقیه موارد می رسید. رفته رفته الگوهای قدیمی عوض خواهند شد و خواهید دید که شما و فرزندتان خیلی زود احساس بهتری نسبت به خود و یکدیگر پیدا خواهید کرد.

-سخت نگیرید- تغییرات در کودک وبزرگسال نه در یک شب بلکه به آرامی ومرحله به مرحله ایجاد می شود مثال کودک دقایق بیشتری را صرف درس خواند می کند. یا احساس خوبی در رفتن به مدرسه دارد و یا کارهای خود را خود انجام میدهد. این نشانه یک پیشرفت واقعی است که هم برای والدین هم برای کودک مفید است.

-هماهنگ و ثابت قدم باشید- موفقیت شما در تغییر رفتارهای فرزنداتان نیازمندهماهنگی وثابت قدمی است. در مورد چیزی که می گوئید جدی باشید، چیزی را بگوئید که منظوری از آن دارید و مطمئن شوید که هر دو یک چیز را می گوئید. والدین هر دو در مورد مشکل و راه حل قبل ازدست زدن به هر کاری باید اتفاق نظر داشته باشند و بعلاوه اگر با افراد دیگر مرتبط با کودک مثل پرستار کودک،معلم او یا سایر اعضا خانواده و هر فرد دیگری نیز که بطور