УДК 681.3
Галушкин А.И., д-р техн. наук, проф.,
Научный центр нейрокомпьютеров

О современных направлениях развития нейрокомпьютеров

Представлены основные направления разработок нейрокомпьютеров в России, место нейрокомпьютеров среди высокопроизводительных ЭВМ с массовым параллелизмом, области их применения.

УДК 681.3:518.5

Э.Д. Аведьян, д-р техн. наук,
Институт проблем управления РАН

Ассоциативная нейронная сеть СМАС.
Часть I*
Структура, объем памяти, обучение и базисные функции

Приводится описание нейронной сети и алгоритм нелинейного преобразования аргументов. Определяется объем памяти сети и дается ее алгоритм обучения. Устанавливаются свойства базисных функций сети.

УДК 612.81/.89.001.573

А.Л. Стемпковский, д-р техн. наук,
Л.Б. Осипов, канд. техн. наук,
С.З. Селезнев,
НИИСАПРАН

Проблемы реализации отказоустойчивых архитектур нейрочипов по технологии Систем с Интеграцией на Пластине

Предлагаются алгоритмы реализации нейросети по технологии "Систем с интеграцией на пластине" (СИП). Обоснована отказоустойчивая архитектура нейрочипа, реализующая принцип Игнорирования дефектов. Рассматриваются преимущества, которые дает СИП-технология при реализации на ней нейронной сети. Нечувствительность нейросети к отказам отдельных нейронов позволяет создать реальные устройства по СИП-технологии. Предложена новая модель нейронной сети, реализующая волновой принцип распространения информации.

УДК 621.382

А.Н.Бубенников, др техн. наук, проф.,
МФТИ
А.А. Бубенников,
МГУ

Технологические проблемы создания субмикронных нейрочипов и нейросистем на пластинах

Обсуждаются текущие и перспективные технологические тенденции развития элементной базы нейронных систем: УБИС и 2D, 3Dнейросистем на пластинах. Рассматриваются современные и будущие возможности реализации для субмикронных, микромощных нейросистем гигауровня интеграции. Показано, что новые возможности для нейрочипов и двух, трехмерных нейросистем на пластинах будут регулироваться технологическими прорывами экономических и системных ограничений и барьеров.

УДК 001.891.57:577.212

А.А. Березин, канд. биол. наук,
ОИФЗ РАН

Физико-математическая модель нейрона на основе явления возврата Ферми Паста Улама для разработки принципиально новых элементов памяти большой емкости

Предлагается новый подход к моделированию нейрона, который интерпретируется как распределенная автоволновая система. При этом основным носителем информации в нейроне является спектр возврата Ферми Паста Улама нелинейных электроакустических колебаний в молекуле нейронной РНК.

УДК 577.22

В.В. Лучинин, канд. физ.-мат. наук, доц.,
С.-Петербургский электротехнический университет,
П.П. Мальцев, д-р техн. наук, проф.,
СПП РАН

Биомолекулы как базис информационных систем будущего

Представлен анализ органических молекулярных и надмолекулярных структур как возможного материаловедческого базиса информационных систем. Показано, что биоорганические молекулярные композиции за счет структурного многообразия, особенностей переноса энергии и заряда могут рассматриваться как основа информационных сред будущего, характеризующихся сверхбольшой информационной емкостью, высокой избирательностью к внешним воздействиям и распределен-ностью процессов обработки информации.

П.П. Гаряев, Институт квантовой генетики, ИПУ РАН,
С.Н. Македонский, МГУ,
Е.А. Леонова, МГУ

Биокомпьютер на генетических молекулах как реальность

Обсуждается идея создания биокомпьютера, в котором будут использоваться ячейки памяти на генетических молекулах. Ранее ав-торы продемонстрировали способность молекул ДНК и хромосом быть лазерно-активной средой с неизвестным ранее типом памяти, а так-же способность их к лазерно-стимулированному электромагнитному излучению в радиодиапазоне. На основании этих данных предлагается стратегия создания биокомпьютера, который будет работать на принципиально иной основе по сравнению с существующими.

III Всероссийская конференция
"Нейрокомпьютеры и их применение"
(НКП 97)

Конференция, посвященная теоретическим и практическим проблемам нейрокомпьютеров и нейросетевых технологий, состоялась в Москве 12 14 февраля 1997 г.

CONTENTS

Galushkin A.I. On the Modern Directions of Neuro- Computers Development
The main directions of neuro-computers developments in Russia are presented, and also neuro-computers position among high-efficient computers with mass parallelism, domains of their application.

Aved'yan E.D. Associative neural network CMAC (The Cerebellar Model Articulation Controller): structure, memory space, learning rule and basis functions. Part I. The description of the CMAC neural network and the algorithm of the nonlinear transformation of the arguments are given. The amount of necessary memory places is calculated. Learning rule is described. CMAC basis functions are established.

Stempkovsky A.L., Osipov L.B., Seleznev S.Z. Problems of creation fault-tolerant neuro-net architectures for chips to be realized wich wafer scale integration technology
In this article there are proposed algorithms for creation neuro-net with implementation wafer scale integration (WSI) technology. Fuulttolerant architecture for neuro-chip based on fault-ignoring principal is founded. The advantages of WSI technology for creation neuro-net chip are dicussed. Insensitivity of neuro-net to faults of particular neurons makes it possible to create real devices wich WSI technology.
We propose new neuro-net model, that implements wave propagation principal for propagation of information.

Bubennikov A.N., Bubennikov A.A. Technological Problems of Development of Submicron Neural Chips and Wafers Abstract
Current and prospect technological trends for neural networks (Narrdware): ULST and 2D-, 3D-WSI are discussed. Modern andfuture opportunities for submicron low-power gigascale integrationon of neural networks are concidered. New opportunities for neural ULSE and 2D-, 3D-WSI will be governed by technology breakthroughs the economic and system limits and barriers.

Berezin A.A. Complex Fermi Pasta Ulam recurrence in simulating neural activity
A qualitative model of a neuron has been theoretically and experimentally studied. A coupled system of nonlinear Schrodinger (NLS) and sine-Gordon equations was used for mathematical description of the complex Fermi Pasta Ulam (FPU) recurrence, interpreted as a principal memory carrier in the model. Computer and analog experiments have been developed to verify the proposed concept.

Luchinin V.V., Maltsev P.P. Biomolecules as a basis for informational systems of future
Analysis of the molecular and supramolecular structures as a possible basis of information systems is presented. It has been shown, that bioorganic molecular compositions due to its structural pluralism, charge and energy transmission features may be seen as a basis of futuric information media, characterized superhigh information capacity, high selectivity to an external influences and parallel information processing.

Garyaev P.P., Makedonsky S.N., Leonova E.A. Biocomputer based on genetic molecules as a reality
Idea of creation of biocomputer with use of cells of memory on genetic structures is discussed. The authors earlier receive results on laser pumping of DNA molecules and chromosomes "in vitro" and ability of these substances to radioemissions in radiowave range, as well as to special unknown earlier to types of memory. On the basis of these data the authors offer strategy of creation biocomputer, which will work on new principles.