《面向類腦計算存儲器的調製編碼理論及方法研究》是依託清華大學，由裴京擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向類腦計算存儲器的調製編碼理論及方法研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：裴京
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
類腦計算是當前國際信息技術領域重要發展方向，如何構建與之相適應的新型存儲結構及其調製編碼是必須解決的課題之一。人工神經形態器件是類腦計算研究的一個主流研究方向，這種計算存儲器應具有神經元多點可塑連線和階層化、模組化的特徵。目前尚未發展出完備的硬體體系及相應的編碼理論。 本項目擬利用光存儲的特點，建立一個具有上述特徵境海熱的物理環境，在此基礎上研究適用於類腦計算存儲器調製編碼技術。本項目主要研究適用於多層次可塑結構存儲系統的調製編碼理論模型和實現方法。在現有光存儲技術的多維多階記錄基礎上，模擬一種新的多層次、關聯記憶存儲的信息記錄結構。建立關聯記憶存儲結構的理論模型，並針對這種結構設計新的調製編碼方法。並在建立仿真分析系統的基礎上，進行模擬實驗驗證。 本項目實施可以為類腦計算存儲器的探索研究提供理論基礎，亦可促進人工神經形態器件的研究進展。同時也可為我國今後在國際類腦計算技術領域爭取更多話語權。
結題摘要
研究類腦計算理論和方法是發展通用人工智慧的一個重要途徑。如何構建高能效的類腦計算架構、信息處理機制、學習記憶機制以及任務訓練算法，是當前類腦計算領域重點研究的關鍵問題。類腦計算研究有兩條重要研究技術路線，從任務算法出發的自上而下、從神經形態出發的自下而上的研榜艱祝究方法。本課題從神經形態工程技術出發，研究構建一種新型類腦計算架構的基本單元模型、神經元迴路計算功能核及其層級網路架構；研究建立類腦層級記憶模型、記憶訓練模型以及離散化編碼訓練算法；研究利用相變材料實現神經形態神經元的理論、構建重核計算網路的實現方法以及提高類腦計算危犁能效的最佳化方法。 課題研究以多維光存儲編碼技術為基礎，首先構建了層級編碼的光碟存儲試驗平台，進而設計開發了基於FPAG晶片陣列的大規模神經形態網路模擬驗證系統，為進一步研究層級記憶編碼理論提供了有力支撐。隨著人工智慧算法及套用的發展，課題研究內容從類腦信息調製編碼擴展到神經形態類腦計算架構的信息編碼及訓練理論，形成了一套從基本器件及網路模型、類腦記憶模擬計算框架到學習訓練軟體環境等較為完整地研究成果。 課題研究期間培養博士研究生2人，碩士研究生5人；先後發表SCI收錄期刊論文11篇，其中一區論府祖煉阿文5篇，總被引用32次；在國際會議作特屑料祝主邀報告3次，發烏煮己表IEEE國際會議的會議論文3篇；在申請30餘項國家發明專利中已獲授權7項，其中6項實現成果轉化，4項做價投資220萬元，許可使用2項。 基於課題研究的優秀成果，課題承擔單位首先設計實現了國際首款精愉熱多模態神經形態類腦計算功能晶片，在已完成的第二款大規模類腦計算晶片的神經元密度和計算速度等方面均超過國際同類產品，為推進我國的類腦計算研究作出了重要貢獻，提高了我國在類腦計算領域的國際競爭力。
