Modelo comportamental do capacitor ferroelétrico como unidade básica de neurônios artificiais e sua implementação em FPGA

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Silva, Alan Paulo Oliveira da
• Orientador(a): Guerreiro, Ana Maria Guimarães
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Neurônio artificial; Capacitor ferroelétrico; FPGA
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19756

Este trabalho propõe a utilização do modelo comportamental do ciclo de histerese do capacitor ferroelétrico como uma nova alternativa às técnicas normalmente custosas no cálculo de funções não-lineares em neurônios artificiais implementados em plataforma de hardware reconfigurável, no caso, um dispositivo FPGA. Inicialmente a proposta foi validada por meio da implementação da lógica booleana através dos modelos digitais de dois neurônios artificiais: o Perceptron e uma variação do modelo Spiking Neuron Integrate and Fire, ambos utilizando o modelo também digital do ciclo de histerese do capacitor ferroelétrico como unidade básica não-linear no cálculo das saídas dos neurônios. Finalmente, foi utilizado um modelo analógico do capacitor ferroelétrico com o objetivo de verificar a sua eficácia e uma possível redução no número de elementos lógicos necessá- rios no caso da implementação dos neurônios em circuito integrado. As implementações foram realizadas por meio de modelos em Simulink e a sintetização dos mesmos foi feita com o auxílio do software DSP Builder, da Altera Corporation.