生体興奮膜に類似した動作をするアナログLSIニューロンモデル(バイオサイバネティックス,ニューロコンピューティング)
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概要
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筆者らが開発を行ってきた生体ニューロンに類似した特性をもつアナログハードウェアニューロンモデルを提案し,特性を検討した結果を述べる.本モデルは膜容量部,負性抵抗回路部,リアクタンス回路部からなる回路であり,電圧制御型負性抵抗特性によって生体ニューロンに見られる興奮性を実現している.本モデルは活動電位発生の機序が生体ニューロンと類似していることが特徴である.HSPICEシミュレーションによって,よく知られている興奮性入力に対する応答などに加えて,抑制性入力からの解放に伴って発生する神経活動である抑制後リバウンド発火(PIR発火)を再現できること,入力パルス振幅-潜時特性や周波数引込応答特性も生体ニューロンと類似していることが示される.また,本モデルは集積回路プロセスとのコンパチビリティを考慮しており,LSI実装のための設計結果も示される.PIR発火は従来のニューロチップで用いられてきた単純なニューロンモデルでは再現が不可能であるが,脳内での情報処理に重要な役割を果たしているといわれている.ハードウェアニューロンモデルの特性を生体ニューロンに近づけることで,ニューロチップの機能向上が期待される.
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2003-08-01
著者
-
加納 慎一郎
東北大学大学院工学研究科電子工学専攻
-
星宮 望
東北大学大学院工学研究科
-
今井 誠
ソニー株式会社s&sアーキテクチャセンター
-
星宮 望
東北学院大学
-
星宮 望
東北大学 情報シナジーセンター
-
星宮 望
東北大学工学部
-
加納 慎一郎
東北工業大学 工学部
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