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

اختصاصی از رزفایل مقاله در مورد پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه30

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

خانواده های مبدل آنالوگ به دیجیتال

اختصاصی از رزفایل خانواده های مبدل آنالوگ به دیجیتال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل word به بررسی انواع خانواده های مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC) اختصاص دارد. بدون شک یکی از مهمترین قسمت های یک گیرنده مخابراتی و یا راداری با تکنولوژی SDR، بخش مبدل آنالوگ به دیجیتال آن می­باشد. انتخاب صحیح ADC می­تواند در رسیدن به توپولوژی بهینه سیستم نقش اساسی ایفا کند. این امر بویژه در بخش RF نمود بیشتری می­یابد. بدین سان که هرچه ADC دارای پارامترهای عددی بهتری باشد، طراحی بخش RF ساده­تر می­شود و بلعکس.

ذکر این نکته ضروری است  که یک طراح سیستمهای مخابراتی و یا راداری ، بایستی تا حدودی از کم و کیف و انواع مختلف ADC های موجود و مزایا و معایب هر یک اطلاعات کاملی داشته باشد تا بتواند سیستم را به بهترین شکل ممکن طراحی کند.

 البته منظور این نیست که لازم باشد از ریز تکنولوژی ساخت و مدارات داخلی خانواده های مختلف ADC مطلع باشیم، اما به هر حال بایستی اطلاعات مختصری از تکنولوژی کارکرد هر خانواده بدست آورد. بایستی تا حد ((سطح یک طراحی))، بدانیم هر خانواده از چه زیر سیستمهایی تشکیل شده است و تفاوت هر ساختار با ساختار دیگر ADC ها چیست. زیرا به هر حال، همین تفاوت در تکنولوژی ساخت است که باعث تفاوت در عملکرد نهایی یک خانواده می گردد. در سالهای اخیر، پیشرفتهای موجود در فن‌آوری ADC موجب افزایش سرعت، پایین آوردن هزینه، کاهش الزامات توان مبدلهای A/D و افزایش کاربردهای ADCها شده‌اند. بطور کلی، ADC ها دارای پنج خانواده عمده هستند:

-Flash Converters (مبدل آنی)

-Successive Approximation (SAR)

-Pipeline.

-Integrating ADC

-Sigma-Delta (Σ-Δ).

و البته از این پنج خانواده ، سه خانواده دارای کاربرد بیشتری هستند. در طراحی سیستم های مخابراتی و راداری، درک اولیه از این سه خانواده، از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. این سه خانواده عبارتند از:

- Successive Approximation (SAR).

- Sigma-Delta (Σ-Δ).

- Pipeline.

 در این فایل سعی شده است تا ساختار داخلی خانواده های اصلی ADC تشریح گردد و در ادامه نیز مثالهایی از بهترین های تولید شده در هر خانواده (در حد اطلاعات نگارنده ) ارائه گردد.

=============================================

این فایل بصورت word تهیه شده و دارای 26 صفحه است

=============================================

 این فایل، ترجمه یک مقاله نبوده و شامل تحقیق، گردآوری و جمع بندی از چندین مرجع متعبر (بهمراه تجربه عملی مولف در این حوزه) می باشد.

سمینار کارشناسی ارشد برق بررسی انواع ساختارهای مدارات آنالوگ به دیجیتال

اختصاصی از رزفایل سمینار کارشناسی ارشد برق بررسی انواع ساختارهای مدارات آنالوگ به دیجیتال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب  پی دی اف و 50 صفحه می باشد.

این سمینار جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق-الکترونیک طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز سمینار ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این سمینار را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده است.

چکیده:

در این مجموعه سعی شده است که به بررسی انواع ساختارهای مختلف که برای طراحی و ساخت مدارات مجتمع آنالوگ به دیجیتال استفاده می شود پرداخته شود. برای جمع آوری این مجموعه از مرجع های فراوانی استفاده شده است و تقریبا تمامی ساختارهای معمول مدارات آنالوگ به دیجیتال آورده شده و مورد تحلیل واقع شده است. البته ممکن است مواردی باشند که در اینجا نام برده نشده اند، که البته آنها نیز مشتقی از موارد گفته شده هستند.

در این مجموعه ابتدا توضیحاتی در مورد ADC ها آورده شده است، سپس به معرفی ساختارهای مختلف پرداخته شده است. در این قسمت ها به بررسی نحوه عملکرد، اجزای مدار، مزایا و معایب ساختارها و همین طور مقایسه پرداخته شده است. ضمن اینکه نمونه هایی تجاری از هر ساختار مثال زده شده است و پارامترهای آن آورده شده است. ابتدا ساختار موازی سپس ساختار تقریب متوالی و پس از آن به ترتیب مبدل های ولتاژ به فرکانس، اجتماع تک شیب، متعادل کردن شارژ، اجتماع دو شیب، دلتا سیگما و خازن های سوئیچ شونده بررسی شده است.

در انتهای بررسی انواع ساختارها و بررسی عملکرد مداری ساختارهای مختلف، به بیان چگونگی انتخاب یک مبدل آنالوگ به دیجیتال برای کاربردی خاص و همین طور پارامترهایی که باید مدنظر قرار داد پرداخته شده است.

در نهایت نتیجه گیری و پیشنهادات مطرح شده است.

مقدمه:

در دنیای امروز با گسترش روزافزون دنیای دیجیتال باید به دنبال پلی برای ایجاد ارتباط بین دنیای آنالوگ و دیجیتال باشیم. این پل از طریق مبدل های آنالوگ به دیجیتال ساخته می شود. تکنیک های بسیاری برای طراحی مبدل های آنالوگ به دیجیتال وجود دارند که هرکدام از این تکنیک ها دارای امتیازات و محدودیت هایی هستند. در اینجا به معرفی برخی از این تکنیک ها در طراحی مدارات مبدل آنالوگ به دیجیتال پرداخته شده است.

هرکدام از این تکنیک ها ملزومات مداری مربوط به خود را دارد. در بعضی از این تکنیک ها دقت بیشتر مورد نظر بوده و در بعضی دیگر سرعت و در بعضی مواقع هزینه و قیمت بیشترین نقش را دارد. ذکر این نکته ضروری است که قبل از طراحی یک مبدل آنالوگ به دیجیتال باید دانشی کلی در باب انواع تکنیک های موجود داشت، تا با توجه به مزایا و محدودیت های این تکنیک ها و همین طور خصوصیات مبدل آنالوگ به دیجیتال، روشی برگزیده شود که بالاترین بازدهی را داشته باشد. همچنین برای رسیدن به بالاترین کارایی می توان از ترکیب این روش ها نیز استفاده کرد.

در تقسیم بندی انواع مبدل های آنالوگ به دیجیتال، آنها را به دو قسم یک مرحله ای و دو مرحله ای تقسیم می کند. این مجموعه بر مبنای این تقسیم بندی نبوده و انواع ساختارهای مختلف به طور مستقل مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.

فصل اول: انواع ساختارهای با اهمیت مبدل های آنالوگ به دیجیتال

1-1) ساختار موازی Parallel encoder

در این تکنیک سیگنال ولتاژ ورودی به صورت همزمان به ورودی همه مقایسه گرها داده می شود و ورودی دیگر این مقایسه گرها به ولتاژی که از طریق ولتاژ مرجع و با تقسیم مقاومتی ایجاد می شود داده می شود. خروجی مقایسه گرها به یک encoder داده می شود تا کد دیجیتال خروجی که متناسب با سیگنال آنالوگ ورودی است را ایجاد کند. شکل 1-1 زیر شماتیک مداری پایه برای این تکنیک است.

شکل 1-2 دیاگرام شماتیک خروجی و ورودی مدار برحسب زمان است.

البته باید توجه داشت که در مدار شماتیک بالا باید از encoder دارای اولویت استفاده کرد که اگر خروجی مقایسه گری که ارزش بالاتری دارد به اشباع بالا رفت، از بقیه ورودی های خود که در اشباع بالا هستند و دارای ارزش کمتری هستند چشم پوشی کند، از اینرو مدار آن پیچیده تر می شود. برای رفع این مشکل می توان از or انحصاری در خروجی مقایسه گرها استفاده کرد. (شکل 1-3)