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《神經(jīng)信息實(shí)時(shí)處理平臺(tái)的快速開發(fā)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、神經(jīng)信息實(shí)時(shí)處理平臺(tái)的快速幵發(fā)湯雪嬌張?jiān)迄i李亮錢玲王守巖南京理工大學(xué)電子工程與光電技術(shù)學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所針對(duì)神經(jīng)信息處理過程屮的高速實(shí)時(shí)、快速開發(fā)、多功能復(fù)雜算法實(shí)現(xiàn)等需求,對(duì)當(dāng)前幾種主流的硬件實(shí)時(shí)處理開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行比較,并綜述神經(jīng)信息實(shí)時(shí)處理開發(fā)過程及知識(shí)產(chǎn)權(quán)(1P)核的快速開發(fā)方法。同時(shí),對(duì)基于可編程片上系統(tǒng)的神經(jīng)信息實(shí)時(shí)處理平臺(tái)快速開發(fā)的需求從多平臺(tái)連接、開發(fā)工具之間高效轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化信息處理庫三個(gè)方面進(jìn)-步闡述,為神經(jīng)信息實(shí)時(shí)處理快速開發(fā)的研宄提供丫參考。關(guān)鍵詞:神經(jīng)信息處理;可編程片上系統(tǒng);快速開發(fā);基金:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)
2、目(81471745)Rapiddevelopmentofneuralinformationreal-timeprocessingplatformTANGXue-jiaoZHANGYun-pengLILiangQIANLingWANGShou-yanSchoolofElectronicandOpticalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology;SuzhouInstituteofBiomedicalEngineering,ChineseAcademyofSciences;Abstrac
3、t:Aimingatrequirementsofhighspeed,realtime,rapiddevelopment,realizationofmulti-functionalcomplexalgorithmsinneuralinformationprocessing,severalcurrentmainstreamhardwaredevelopmentplatformsforreal-timeprocessingarereviewed.Thedevelopmentprocessofneuralinformationreal-timeproce
4、ssingandrapiddevelopmentmethodofTPcoresarereviewed.Itisfurtherelaboratedthattherequirementsofrapiddevelopmentofneuralinformationreal-timeprocessingplatformbasedonprogrammablesystemonchipfrommultiplatformconnectivity,efficientconversionbetweendevelopmenttoolsandstandardizedinf
5、ormationprocessinglibraries,andprovideareferenceforthestudyofrapiddevelopmentofneuralinformationreal-timeprocessing.Keyword:neuralinformationprocessing;programmablesystemonchip;rapiddevelopment;0引言近年來,腦科學(xué)與類腦智能已經(jīng)成為世界各國研宄的熱點(diǎn),其中融合了神經(jīng)科學(xué)、數(shù)理科學(xué)和信息科學(xué)等交叉學(xué)科的神經(jīng)信息處理技術(shù)U1,為研究大腦功能提供了重要工具。例如
6、,根據(jù)神經(jīng)信息的處理過程在硬件上對(duì)單神經(jīng)元活動(dòng)進(jìn)行建模,以仿真視覺相關(guān)神經(jīng)活動(dòng)的實(shí)時(shí)處理過程m;利用神經(jīng)集群放電的信息傳遞過程在硬件上實(shí)現(xiàn)神經(jīng)群的實(shí)時(shí)放電活動(dòng)m,用于類腦研宂以及臨床實(shí)驗(yàn)等。隨著人們對(duì)大腦認(rèn)識(shí)的逐漸深入和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,祌經(jīng)信息處理技術(shù)的發(fā)展有三個(gè)特點(diǎn):在處理速度方面,傳輸、處理的數(shù)據(jù)量逐漸增大,神經(jīng)信息實(shí)時(shí)處理的需求不斷增多;在處理方法方面,信息處理與智能算法融合[7,8],形成可以應(yīng)用于模式識(shí)別和分類m、語音和閣像處理[io]、專家系統(tǒng)[11]等場合的復(fù)雜算法;在領(lǐng)域應(yīng)用方面,除醫(yī)學(xué)領(lǐng)域外,自動(dòng)控制、人工智能等領(lǐng)域亦被廣泛
7、關(guān)注。未來神經(jīng)信息處理的科研亟需具備更加高速智能的實(shí)時(shí)處理與控制、更加豐富的算法,以及可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法快速開發(fā)的能力。1神經(jīng)信息實(shí)時(shí)處理硬件幵發(fā)平臺(tái)1.13種主流硬件開發(fā)平臺(tái)的比較目前,用于神經(jīng)信息處理的硬件開發(fā)平臺(tái)主要有ARM、數(shù)字信號(hào)處理器(digitalsignalprocessor,DSP)和現(xiàn)場可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray,FPGA)3種。其中,ARM是一種通用的32位精簡指令集處理器,廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中m。DSP是一種具冇特殊結(jié)構(gòu)的專門針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用而設(shè)計(jì)的微處理器,該芯片的N部具有
8、專門的硬件乘法器,采用多總線和多流水作業(yè),可以用來快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法FPGA是一種半定制電路,與DSP和ARM和比,F(xiàn)PGA