4. Нейронный конвейер - Методы нейроинформатики сборник научных трудов под редакцией доктора физико-математических...
.RU

4. Нейронный конвейер - Методы нейроинформатики сборник научных трудов под редакцией доктора физико-математических...


^ 4. Нейронный конвейер

Построенный алгоритм допускает нейросетевую интерпретацию. С каждой кривой fq(t) связан один сумматор (его веса – координаты вектора yq), набор из n свободных слагаемых ("порогов") – координат вектора bq и n нелинейных преобразователей, каждый из которых вычисляет одну координату точки на кривой по формуле (5). Действует такой "нейрон" на вектор a входных сигналов (содержащий пробелы) так: по формуле (3) вычисляется t(a) (работает сумматор), далее нелинейные элементы вычисляют fq(t(a)), затем разность (aj@) передается следующему нейрону. При прохождении a по этому конвейеру одновременно накапливается сумма величин (aj=@). Они и образуют вектор выходных сигналов – предлагаемые значения пропущенных данных. При необходимости провести ремонт данных накапливается сумма величин для каждой координаты j.

Структура нейрона нестандартна (рис.1) (можно сравнить с [2]) – он имеет один входной сумматор и n нелинейных преобразователей (по размерности вектора данных).

Т
акже не вполне обычен способ работы сумматора (3) – для некомплектных векторов данных вычисляется скалярное произведение с имеющимися данными и производится дополнительная нормировка (с учетом только тех координат, значения которых для входного вектора известны).

Примечателен описанный способ построения этих нейронов. Их характеристики вычисляются по очереди, причем сначала строится сумматор (с помощью решения задачи (1)), затем – нелинейные преобразователи (по формулам Карлемана), далее сумматор следующего нейрона и т.д.

Все построенные нейроны работают поочередно (в обычном смысле здесь столько же слоев, сколько нейронов), однако они образуют конвейер и освободившиеся нейроны могут переходить к новому вектору данных, поэтому при последовательном поступлении данных время обработки пропорционально числу нейронов, но производительность (количество обработанных векторов данных в единицу времени) определяется временем срабатывания одного нейрона и не зависит от их числа.

Автор признателен А.Н. Горбаню и С.В. Макарову за руководство работой и полезные идеи.

Работа выполнена при поддержке Министерства науки и технологий РФ (подпрограмма "Перспективные информационные технологии", проект № 05.04.1291) и ФЦП "ИНТЕГРАЦИЯ" (проект № 68, напр. 2.1.).

Литература

  1. Айзенберг Л.А. Формулы Карлемана в комплексном анализе. Первые приложения. Новосибирск: Наука, 1990. 248 с.

  2. Горбань А.Н., Россиев Д.А. Нейронные сети на персональном компьютере. Новосибирск: Наука, 1996. 256 с.

  3. Горбань А.Н., Макаров С.В., Россиев А.А. Итерационный метод главных компонент для таблиц с пробелами // Третий сибирский Конгресс по прикладной и индустриальной математике (ИНПРИМ 98) (памяти С.Л.Соболева). Новосибирск, июнь 1998. Тезисы докладов. Ч. V. Новосибирск: Издательство Института математики, 1998. С. 74.

  4. Горбань А.Н., Макаров С.В., Россиев А.А. Нейронный конвейер для восстановления пробелов в таблицах и построения регрессии по малым выборкам с неполными данными // V Международная конференция "Математика, компьютер, образование", Дубна, январь 1998. Тезисы. С. 53.



^ ФИНИТНОСТЬ И ДЕТЕРМИНИРОВАННОСТЬ ПРОСТЫХ ПРОГРАММ ДЛЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ МАШИНЫ КИРДИНА

Е. О. Горбунова

Институт вычислительного моделирования СО РАН,

^ Красноярский государственный технический университет

660036, Красноярск-36, ИВМ СО РАН,

E-mail: gkat@cc.krascience.rssi.ru


Предлагается новая абстрактная модель параллельных вычислений – кинетическая машина Кирдина. Ожидается, что эта модель сыграет ту же роль для параллельных вычислений, что и нормальные алгоритмы Маркова, машины Колмогорова и Тьюринга или схемы Поста для последовательных вычислений. Неформально кинетическую машину Кирдина можно описать следующим образом. Есть банка, в которой плавают слова. В нее добавляем правила-катализаторы; одни из них, сталкиваясь со словами, способствуют их распаду, другие, встречая пару подходящих слов, способствуют их синтезу, а третьи заменяют в словах некоторые подцепочки. В работе описаны основные способы реализации вычислений и исследованы свойства простейших программ для кинетической машины Кирдина.

1. Введение

В настоящее время параллельные вычисления сводятся к «распараллеливанию» последовательных алгоритмов при наличии однотипных операций над однотипными данными. Но когда число параллельно работающих «процессорных элементов» имеет высокий порядок, то задача программирования приобретает качественно иной характер. Некоторую надежду на получение способа программирования таких систем для более общих задач дают нейронные сети: программу имитации можно создать в идеологии «однотипные задания для разных элементов». Несмотря на то, что большие усилия прилагаются для решения задач параллельной обработки данных, проблема эффективного программирования для вычислительных систем с мелкозернистым параллелизмом до сих пор остается открытой.

Предлагается новая абстрактная модель параллельных вычислений – кинетическая машина Кирдина, предложенная А.Н.Кирдиным в октябре 1997 года на конференции «Нейроинформатика и ее приложения» [1]. Ожидается, что эта модель сыграет ту же роль для параллельных вычислений, что и нормальные алгоритмы Маркова, машины Колмогорова и Тьюринга или схемы Поста для последовательных вычислений.

В работе описаны основные способы реализации вычислений и исследованы свойства простейших программ для кинетической машины Кирдина. Часть результатов была ранее аннонсирована на Международном конгрессе по индустриальной и прикладной математике ИНПРИМ-98 [2].


4-trebovaniya-k-ploshadkam-dlya-skladirovaniya-materialov-polozhenie-ohrana-truda-pri-skladirovanii-materialov.html
4-trebovaniya-k-proizvodstvennim-ploshadkam-pravila-po-ohrane-truda-na-predpriyatiyah-i-v-organizaciyah-mashinostroeniya.html
4-trebovaniya-k-soderzhaniyu-diplomnoj-raboti-institut-informacionnih-nauk-i-tehnologij-bezopasnosti.html
4-trebovaniya-k-urovnyu-podgotovki-neobhodimomu-dlya-osvoeniya-magisterskoj-programmi.html
4-trebovaniya-k-znaniyam-i-umeniyam-specialistov-vipolnyayushih-raboti-po-razrabotke-razdela-podgotovka-arhitekturnih-reshenij.html
4-trudoemkost-disciplini-osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-napravlenie-podgotovki.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/programma-podgotovki-nauchno-pedagogicheskih-kadrov-v-aspiranture-programma-vstupitelnogo-ekzamena-po-inostrannomu-yaziku.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/programma-disciplini-dpp-v-04-dizajn-v-interere.html
  • books.bystrickaya.ru/cheskij-kompleks-po-istoriografii-vsemirnoj-istorii-dlya-dnevnogo-otdeleniya-sostaviteli-k-i-n-docent-stranica-10.html
  • knigi.bystrickaya.ru/sekciya-obshetehnicheskie-nauki-programma-xi-regionalnoj-nauchno-prakticheskoj-konferencii-posvyashennoj-65-godovshine.html
  • credit.bystrickaya.ru/ot-sostavitelej-stranica-75.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/voprosi-dlya-podgotovki-k-ekzamenu-po-discipline-uchebno-metodicheskij-kompleks-dlya-studentov-specialnosti-080507.html
  • bystrickaya.ru/zelinskij-nikolaj-dmitrievich.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-kursu-teoriya-i-metodika-obucheniya-inostrannim-yazikam-specialnost-stranica-23.html
  • shkola.bystrickaya.ru/russian-political-system-history-and-culture.html
  • report.bystrickaya.ru/grazhdanskoe-pravo-kak-otrasl-prava.html
  • thesis.bystrickaya.ru/predlozhenie-24-ch-programmi-dlya-obsheobrazovatelnih-uchrezhdenij-korrekcionno-razvivayushee-obuchenie.html
  • credit.bystrickaya.ru/ou-pnnn-masattari-men-mndetter-masati.html
  • reading.bystrickaya.ru/lechebnie-bronhoskopii-s-vklyucheniem-oksida-azota-u-bolnih-specificheskim-i-nespecificheskim-bronhitom.html
  • textbook.bystrickaya.ru/ispolzovanie-naglyadnosti-pri-formirovanii-grammaticheskogo-navika.html
  • klass.bystrickaya.ru/akusherskoe-delo.html
  • write.bystrickaya.ru/federalnaya-sluzhba-po-nadzoru-v-sfere-svyazi-otchet-obshestva-s-ogranichennoj-otvetstvennostyu-nauka-svyaz.html
  • knigi.bystrickaya.ru/serdechno-sosudistie-zabolevaniya-majya-gogulan-kak-bit-zdorovim.html
  • notebook.bystrickaya.ru/kalendarno-tematicheskij-plan-po-russkomu-yaziku-v-8-klasse-uchitel-kim-mariya-mihajlovna.html
  • essay.bystrickaya.ru/elektricheskie-istochniki-sveta.html
  • notebook.bystrickaya.ru/instrukciya-po-organizacii-ucheta-teplovoj-energii-i-teplonositelej-na-territorii.html
  • doklad.bystrickaya.ru/visokie-tehnologii-v-selskom-hozyajstve.html
  • turn.bystrickaya.ru/polozhenie-o-ix-mezhdunarodnih-sorevnovaniyah-snajperskih-par-podrazdelenij.html
  • predmet.bystrickaya.ru/seksualnoe-nasilie-nad-detmi-viyavlenie-profilaktika-reabilitaciya-poterpevshih-chast-2.html
  • holiday.bystrickaya.ru/nadlomi-civilizacij-after-death-a-dzh-tojnbi-.html
  • testyi.bystrickaya.ru/7sergej-alekseev-stranica-18.html
  • write.bystrickaya.ru/glava-3-1-beseda-iisusa-hrista-s-nikodimom-plan-i-soderzhanie-evangeliya-ot-ioanna-vozrazheniya-protiv-podlinnosti.html
  • uchit.bystrickaya.ru/tablica-23167-moloko-sire-slivki-sire-moloko-sterilizovannoe-toplenoe-smetana-kislomolochnie-napitki.html
  • assessments.bystrickaya.ru/cennie-bumagi-kak-obekti-grazhdanskih-prav-grazhdanskoe-pravo-kak-otrasl-prava-ponyatie-predmet-metod-principi.html
  • znanie.bystrickaya.ru/avtori-s-falko-k-rassell-l-levin.html
  • institute.bystrickaya.ru/est-popadanie-v-desyatku-prishelci-oni-uzhe-zdes.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/predmetnie-nedeli-otchet-ob-obrazovatelnoj-i-finansovoj-deyatelnosti-municipalnogo-obsheobrazovatelnogo-uchrezhdeniya.html
  • literatura.bystrickaya.ru/sobesedovanie-kak-podgotovitsya-i-kak-sebya-vesti.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/v-n-romanenko-rasskazi-o-knigah-i-bibliotekah-stranica-20.html
  • shkola.bystrickaya.ru/pochemu-amerika-nastupaet-kniga.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/razgovori-na-obshie-temi-voprosi-po-biblioteke-obsuzhdenie-prochitannih-stranica-19.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.