Review Article

·2022 OPEN ACCESS

FPGA BASED RECONFIGURABLE IMPLEMENTATIONS OF SPIKING NEURAL NETWORKS: A MINI REVIEW

Oğuzhan YILDIRIM YTU , Özden Niyaz YTU , Burcu Erkmen YTU

DergiPark (Istanbul University)

Abstract

Günümüzde, günlük hayatımızda sistemlerin artan veri kapasitesi, düşük güç tüketimi ve yüksek hızlı veri işleme beklentileri nedeniyle Von Neumann darboğazı geçmişe göre daha önemli bir sorun haline gelmiştir. Bu nedenle, geleneksel bilgisayar mimarileri artık günümüzün gereksinimlerini tam olarak karşılayamamaktadır. Nöromorfik tasarımlar, düşük güç tüketimi ile büyük miktarda veriyi hızlı bir şekilde işleme açısından insan beynini taklit edebildiklerinden, alternatif bir çözüm olarak görülmektedir. Geleneksel Yapay Sinir Ağı yöntemlerinin başarısı tatmin edici olsa da, biyolojik sistemler güç tüketimi açısından hala çok daha avantajlıdır. Biyolojik olarak en gerçekçi ve üçüncü nesil sinir ağları olarak anılan İğnecikli Sinir Ağlarına dayalı nöromorfik donanım mimarileri, Von Neumann darboğazını aşarak akıllı sistemler için daha uygun bir donanım yapısı sağlamaktadır. Nöromorfik mimarilerin uygulanması için yeniden yapılandırılabilir donanımın kullanılması, entegre devreler ve hesaplama yaklaşımlarından daha hızlı ve güncellenebilir bir araştırma alanı yaratmaktadır. Bu sebeple, bu çalışma kapsamında, literatürdeki İğnecikli Sinir Ağlarının FPGA tabanlı yeniden yapılandırılabilir uygulamaları gözden geçirilmiş ve bu çalışmalar güç tüketimi, öğrenme yeteneği, kaynak tüketimi ve doğruluk oranları açısından karşılaştırılmıştır.

Keywords

Field-programmable gate array Implementation Computer science Computer architecture Spiking neural network Embedded system Artificial neural network Artificial intelligence Software engineering

Subject Areas

Neural Networks and Applications ·Artificial Intelligence ·Physical Sciences
Advanced Memory and Neural Computing ·Electrical and Electronic Engineering ·Physical Sciences