JPH09128357A - Chaotic neuron circuit - Google Patents

Chaotic neuron circuit

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JPH09128357A
JPH09128357A JP7285284A JP28528495A JPH09128357A JP H09128357 A JPH09128357 A JP H09128357A JP 7285284 A JP7285284 A JP 7285284A JP 28528495 A JP28528495 A JP 28528495A JP H09128357 A JPH09128357 A JP H09128357A
Authority
JP
Japan
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circuit
output
input
adder
counter
Prior art date
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Pending
Application number
JP7285284A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Takatani
敏彦 高谷
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH09128357A publication Critical patent/JPH09128357A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To unnecessitate the arrangement of a converting circuit in connection with a pre-existed electronic circuit and to simplify circuit configuration by using an integrating circuit which is cascade-connected to a chaotic neuron circuit. SOLUTION: The chaotic neuron circuit is provided with a pre-processing circuit part and a post-processing circuit part capable of dealing with digital data. The post-processing circuit part provided at the output stage of the circuit is constituted of a central processing unit(CPU) 21, RAM 22, an interface circuit 23, a counter 24, an adder(ALU 1) 25, a pipeline register(PR) 26, the adder(ALU 2) and the integrating circuit 28. In the integrating circuit 28, a reciprocal is obtained from a counter value which is outputted from the counter 24, the reciprocal and an output xk from ALU 2 are inputted and their integrated value is inputted to one input terminal of ALU 2. The cascade-connected integrating circuit 28 is used so that the input/output of a digital chaos signal is easily attained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、カオスニューロン
回路に係り、特に既存の電子回路との接続にコンバート
回路の設置を不要とし、回路構成を簡略化できるカオス
ニューロン回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chaotic neuron circuit, and more particularly to a chaotic neuron circuit which does not require a conversion circuit to be connected to an existing electronic circuit and can simplify the circuit configuration.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、フラクタル理論は、自然界に存
在する幾何構造の複雑さを定義し、これらを記述する方
法論を与えたものである。その意味で、複雑さの生成機
構の一つであるカオス現象とは密接な関係にあり、近
年、フラクタル理論は、マルチメディア等の高度な情報
化社会の中で、画像データに関して、そのフラクタル性
に基づく新しい画像圧縮技術と画像処理/画像認識技術
を発展させつつある。特に、フラクタル理論は、ニュー
ラルネットワークでの応用が研究されている。
2. Description of the Related Art In general, fractal theory defines the complexity of geometric structures existing in nature and gives a methodology for describing them. In that sense, it has a close relationship with the chaos phenomenon, which is one of the mechanisms of complexity generation, and in recent years, fractal theory is concerned with the fractal nature of image data in the advanced information society such as multimedia. New image compression technology and image processing / image recognition technology based on are being developed. In particular, fractal theory has been studied for application in neural networks.

【0003】ここで、フラクタル画像の情報処理に関し
て、アフィン縮小変換を用いた反復関数法によるフラク
タル画像の生成がある。アフィン変換は、特定の図形の
縮小変換を移動、回転、拡大又は縮小の組み合わせで行
うと、不変集合の図形が得られるものである。
Here, regarding information processing of a fractal image, there is generation of a fractal image by an iterative function method using affine reduction conversion. The affine transformation is to obtain a figure of an invariant set by performing a reduction transformation of a specific figure by a combination of movement, rotation, enlargement or reduction.

【0004】そして、アフィン縮小変換を用いた反復関
数法は、図3の回路モデルで実現でき、直線的な計算で
画像が生成できる。図3は、反復関数システムの巡回回
路モデルの概略を示す説明図である。つまり、図3の回
路モデルが、フラクタルコーディング回路のモデルとな
るものである。
The iterative function method using the affine contraction transformation can be realized by the circuit model shown in FIG. 3, and an image can be generated by linear calculation. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an outline of a cyclic circuit model of an iterative function system. That is, the circuit model of FIG. 3 becomes a model of the fractal coding circuit.

【0005】図3の回路モデルでは、任意の初期値から
始まる全ての系列が同一の不変集合になるという性質を
用いると、非常に多くのプロセッサを備え、同時並列に
動作する並列コンピュータで高速に画像が生成できる。
In the circuit model of FIG. 3, by using the property that all sequences starting from an arbitrary initial value are the same invariant set, a parallel computer having a large number of processors and operating in parallel at high speed can be used at high speed. Images can be generated.

【0006】つまり、画像の各画素とプロセッサを対応
させ、各プロセッサは、確率付き縮小変換と、点列{x
k,yk }が画素(i,j)に対応する微小領域に落ち込
む点の数C(i,j) の計数を行う。各プロセッサは、変換
結果(xk,yk )の座標に対応するプロセッサアドレス
を求め、プロセッサ間通信により、C(i,j) をカウント
アップする。このようにして、同時並列処理で高速に画
像が生成できる。
That is, each pixel of an image is associated with a processor, and each processor performs reduction conversion with probability and point sequence {x
The number C (i, j) of points where k, yk} falls in the minute area corresponding to the pixel (i, j) is counted. Each processor obtains a processor address corresponding to the coordinates of the conversion result (xk, yk) and counts up C (i, j) through inter-processor communication. In this way, images can be generated at high speed by simultaneous parallel processing.

【0007】そして、図3の回路モデルは、基本的に、
2つの加算回路Σ1,Σ2 と、2つの遅延演算回路D1,D
2 とを有している。変換結果(xk,yk )を出力するた
めに、加算回路Σ1 には外部から(ei,pi )が入力さ
れ、更に遅延演算回路D1 から(ai,pi )と遅延演算
回路D2 から(bi,pi )が入力されて加算演算され、
変換結果の(xk )が出力される。また、加算回路Σ2
には外部から(fi,pi )が入力され、更に遅延演算回
路D1 から(di,pi )と遅延演算回路D2 から(ci,
pi )が入力されて加算演算され、変換結果の(yk )
が出力されるものである。尚、上記フラクタル画像情報
処理については、オーム社、平成5年10月25日発行
「カオス応用戦略」合原一幸、徳永隆治監修 p98〜
p124に記載されている。
The circuit model of FIG. 3 is basically
Two adder circuits Σ1 and Σ2 and two delay operation circuits D1 and D
And 2. In order to output the conversion result (xk, yk), (ei, pi) is input to the adder circuit Σ1 from the outside, and further, the delay operation circuits D1 to (ai, pi) and the delay operation circuit D2 to (bi, pi). ) Is input and addition operation is performed,
The converted result (xk) is output. Also, adder circuit Σ2
(Fi, pi) is input from the outside to the delay calculation circuits D1 to (di, pi) and the delay calculation circuit D2 to (ci,
pi) is input and addition operation is performed, and the conversion result (yk)
Is output. Regarding the above-mentioned fractal image information processing, Ohmsha, published October 25, 1993, "Chaos Application Strategy" Kazuyuki Aihara, supervised by Ryuji Tokunaga, p98-
p124.

【0008】そして、図3のモデルを実現するために
は、図4に示すカオスチップが必要とされている。図4
は、カオスチップの構成ブロック図である。カオスチッ
プは、図4に示すように、非線形関数回路と遅延回路か
ら成る非線形遅延要素と、線形関数回路と遅延回路から
成る線形遅延要素と、加算回路から成る加算要素とから
構成されている。尚、上記カオスチップについては、オ
ーム社、平成5年10月25日発行「カオス応用戦略」
合原一幸、徳永隆治監修 p82〜p86に記載されて
いる。
In order to realize the model of FIG. 3, the chaos chip shown in FIG. 4 is required. FIG.
[Fig. 3] is a block diagram showing the configuration of a chaos chip. As shown in FIG. 4, the chaotic chip is composed of a nonlinear delay element composed of a nonlinear function circuit and a delay circuit, a linear delay element composed of a linear function circuit and a delay circuit, and an addition element composed of an addition circuit. Regarding the above-mentioned chaotic chip, Ohmsha, issued October 25, 1993, "Chaos Application Strategy"
Kazuyuki Aihara, Ryuji Tokunaga supervision p82-p86.

【0009】尚、画像処理において、ニューラルネット
の手法を用いたものには、被写体の個々の特徴部分の抽
出を行う方法が特開平4−264985号に記載されて
おり、被写体・対象物の特徴データを求める方法が特開
平2−300871号に記載されている。
In the image processing, which uses a neural network method, a method of extracting individual characteristic portions of a subject is described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-264985, and features of the subject and the object are described. A method for obtaining data is described in JP-A-2-300871.

【0010】また、音声処理において、ニューラルネッ
トの手法を用いたものには、ニューラルネットを用いて
局所的な特徴を抽出した後で、上位の隠れ層でより大域
的な特徴を抽出することで音声認識を認識する方法が特
開平4−140800号に記載されており、入力音声の
いってフレーム長の特徴ベクトル列の音素認識結果を出
力する方法が特開平1−204099号に記載されてい
る。
In the speech processing using the neural network method, after extracting local features using the neural net, more global features are extracted in the upper hidden layer. A method of recognizing voice recognition is described in Japanese Patent Laid-Open No. 140800/1992, and a method of outputting a phoneme recognition result of a feature vector sequence having a frame length for an input voice is described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-204099. .

【0011】そして、ニューラルネットを用いてアフィ
ン縮小変換したフラクタル画像又は音声のデータは、一
般に、伝送路を介して伝送されることになるが、データ
伝送の途中に訂正できない誤りが発生すると、受信側は
送信側に対して再度誤り部分のデータを送信してくれる
よう再送要求を出力し、誤りのないデータを得ることが
できるようになっていた。
The fractal image or audio data that has been affine-reduced and converted by using a neural network is generally transmitted through a transmission line. However, if an uncorrectable error occurs during the data transmission, it is received. The side was able to output a resend request to the transmitting side so that the data in the erroneous part would be transmitted again, and it was possible to obtain error-free data.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
1の従来例(特開平1−147657号公報)又は上記
第2の従来例(カオス戦略)では、ある基本回路からカ
オス信号の出力を得るためには、少なくとも非線形遅延
回路を内包するアナログ電子回路を全体回路の一部に有
している必要があったため、デジタルなカオスニューロ
ン回路に対してはアナログをデジタルに変換するコンバ
ート回路が必要となり、回路構成が複雑になるという問
題点があった。
However, in the first conventional example (JP-A-1-147657) or the second conventional example (chaotic strategy), a chaotic signal is output from a certain basic circuit. , It was necessary to have at least an analog electronic circuit containing a non-linear delay circuit in a part of the entire circuit, so a conversion circuit for converting analog to digital is required for a digital chaotic neuron circuit, There is a problem that the circuit configuration becomes complicated.

【0013】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、電子回路との接続にコンバート回路を設けることな
く、デジタルなカオス信号の入出力が可能なカオスニュ
ーロン回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a chaotic neuron circuit capable of inputting and outputting a digital chaotic signal without providing a converting circuit for connection with an electronic circuit. To do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための本発明は、カオスニューロン回路におい
て、第1,2,3,4の加算回路と、前記第3の加算回
路からの出力を遅延させる第1の遅延回路と、前記第4
の遅延回路からの出力を遅延させる第2の遅延回路とを
有し、前記第1の加算回路には外部から(ei,pi )と
前記第2の遅延回路からの出力が入力され、前記第2の
加算回路には外部から(fi,pi )と前記第1の遅延回
路からの出力が入力され、前記第3の加算回路には前記
第1の加算回路と前記第1の遅延回路からの出力が入力
され、前記第4の加算回路には前記第2の加算回路と前
記第2の遅延回路からの出力が入力される前処理回路部
分と、第5,6の加算回路と、前記第5の加算回路から
の出力を遅延させる第3の遅延回路と、前記前処理回路
部分からの出力(xk,yk )を格納する記憶手段と、前
記記憶手段に対する入出力の制御を行い、積算ループ数
を出力する制御手段と、前記積算ループ数をカウントし
てカウンター計数を出力するカウンターと、前記第6の
加算回路からの出力に前記カウンター計数の逆数を掛け
合わせる積算回路とを有し、前記第5の加算回路には前
記制御手段からの出力と前記第6の加算回路からの出力
が入力され、前記第6の加算回路には前記第3の遅延回
路からの出力と前記積算回路からの出力が入力される後
処理回路部分と、を具備することを特徴としており、既
存の電子回路との接続にコンバート回路の設置を不要と
し、回路構成を簡略化できる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention for solving the above-mentioned problems of the prior art is a chaotic neuron circuit which comprises a first adder circuit, a second adder circuit, a third adder circuit and a third adder circuit. A first delay circuit for delaying an output, and the fourth delay circuit
A second delay circuit for delaying the output from the delay circuit, and the first adder circuit receives (ei, pi) from the outside and the output from the second delay circuit, (Fi, pi) and the output from the first delay circuit are input to the second adder circuit from the outside, and the third adder circuit outputs the signals from the first adder circuit and the first delay circuit. A preprocessing circuit portion to which an output is input and the outputs from the second adder circuit and the second delay circuit are input to the fourth adder circuit; fifth and sixth adder circuits; A third delay circuit for delaying the output from the adder circuit of No. 5, storage means for storing the output (xk, yk) from the preprocessing circuit portion, and input / output control for the storage means to perform an integration loop. Control means for outputting the number, and counting the integrated loop number to output a counter count. Counter and an integrating circuit for multiplying the output from the sixth adding circuit by the reciprocal of the counter count, and the fifth adding circuit includes the output from the control means and the sixth adding circuit. And a post-processing circuit portion to which the output from the third delay circuit and the output from the integrating circuit are input to the sixth adder circuit, It is not necessary to install a conversion circuit to connect with an existing electronic circuit, and the circuit configuration can be simplified.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係るカ
オスニューロン回路は、回路にカスケード接続した積算
回路を用いることで、簡易な構成でデジタルによるカオ
スニューロン回路を提供するものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The chaotic neuron circuit according to the embodiment of the present invention provides a digital chaotic neuron circuit with a simple configuration by using an integrating circuit cascade-connected to the circuit.

【0016】本発明の実施の形態に係るカオスニューロ
ン回路(本回路)を図1、図2を使って説明する。図1
は、本発明の実施の形態に係るカオスニューロン回路の
基本構成を示す構成ブロック図であり、図3に示した回
路モデルを実現する具体的回路であり、図2は、図1の
出力段に接続する回路の構成ブロック図である。尚、図
2は、xk,yk のそれぞれの出力段に接続されるもので
あるが、説明を簡単化するためにxk の出力段について
のみ説明する。但し、yk の出力段も図2と同様になっ
ている。ここで、図1の回路を本回路の前処理回路部分
とし、図2の回路を本回路の後処理回路部分とするもの
である。
A chaotic neuron circuit (present circuit) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a configuration block diagram showing a basic configuration of a chaotic neuron circuit according to an embodiment of the present invention, which is a specific circuit for realizing the circuit model shown in FIG. 3, and FIG. 2 shows an output stage of FIG. It is a block diagram of a circuit to be connected. Although FIG. 2 is connected to the respective output stages of xk and yk, only the output stage of xk will be described for simplification of description. However, the yk output stage is also the same as in FIG. Here, the circuit of FIG. 1 is used as a pre-processing circuit portion of this circuit, and the circuit of FIG. 2 is used as a post-processing circuit portion of this circuit.

【0017】まず、本回路の前処理回路部分は、アフィ
ン縮小変換を用いた反復関数法を、ニューラルネットワ
ーク的な巡回回路モデルで実現するもので、任意の初期
値から不変集合を生成するものである。尚、ニューラル
ネットワークにおいて、図1に示す回路は複数個用いら
れるものであって、1つ前の回路からの出力(ei,pi
)と(bi,pi )が入力されて結果(xk,yk )を出
力すると同時に、1つ後の回路に(ei+1,pi+1 )と
(bi+1,pi+1 )を出力するようになっている。
First, the preprocessing circuit portion of this circuit realizes an iterative function method using affine contraction transformation by a cyclic circuit model like a neural network, and generates an invariant set from arbitrary initial values. is there. In the neural network, a plurality of circuits shown in FIG. 1 are used, and the output (ei, pi) from the previous circuit is used.
) And (bi, pi) are input and the result (xk, yk) is output, and at the same time, (ei + 1, pi + 1) and (bi + 1, pi + 1) are output to the next circuit. It is like this.

【0018】本回路の前処理回路部分の基本構成は、図
1に示すように、基本的に、加算回路と遅延回路とから
構成されている。
As shown in FIG. 1, the basic structure of the preprocessing circuit portion of this circuit is basically composed of an adder circuit and a delay circuit.

【0019】加算回路と遅延回路から成る部分は、(e
i,pi )と(bi,pi )とが入力される加算器(AL
U)1と、(fi,pi )と(di,pi )とが入力される
加算器(ALU)2と、ALU1からの出力と(ai,p
i )とが入力されて加算結果(xk )を出力する加算器
(ALU)3と、ALU2からの出力と(ci,pi )と
が入力されれて加算結果(yk )を出力する加算器(A
LU)4と、(xk )を遅延させてALU2とALU3
に出力する遅延回路のフリップフロップ(DQ)5と、
(yk )を遅延させてALU1とALU4に出力する遅
延回路のフリップフロップ(DQ)6とから構成されて
いる。
The part consisting of the adder circuit and the delay circuit is (e
i, pi) and (bi, pi) are input to the adder (AL
U) 1, an adder (ALU) 2 to which (fi, pi) and (di, pi) are input, and an output from ALU1 and (ai, p)
i) is input to output an addition result (xk), and an adder (ALU) 3 is input to the output from ALU 2 and (ci, pi) to output an addition result (yk) ( A
LU) 4 and (xk) are delayed and ALU2 and ALU3
A flip-flop (DQ) 5 of a delay circuit for outputting to
It is composed of a delay circuit flip-flop (DQ) 6 which delays (yk) and outputs it to ALU1 and ALU4.

【0020】この上記構成におけるALU1,ALU3
が図3の加算器Σ1 に、ALU2,ALU4が図3の加
算器Σ2 に相当し、DQ5が図3の遅延回路D1 に、D
Q6が図3の遅延回路D2 に相当している。
ALU1 and ALU3 in the above configuration
Corresponds to the adder Σ1 of FIG. 3, ALU2 and ALU4 correspond to the adder Σ2 of FIG. 3, and DQ5 corresponds to the delay circuit D1 of FIG.
Q6 corresponds to the delay circuit D2 in FIG.

【0021】次に、本回路の出力段に設けられた後処理
回路部分は、図2に示すように、中央処理装置(CP
U)21と、RAM22と、インタフェース回路23
と、カウンター24と、加算器(ALU1)25と、パ
イプラインレジスタ(PR)26と、加算器(ALU
2)27と、積算回路28とから構成されている。
Next, as shown in FIG. 2, the post-processing circuit portion provided at the output stage of this circuit is a central processing unit (CP).
U) 21, RAM 22, interface circuit 23
, Counter 24, adder (ALU1) 25, pipeline register (PR) 26, adder (ALU1)
2) 27 and an integrating circuit 28.

【0022】更に、上記後処理回路部分の各部について
具体的に説明する。RAM22は、書き込み可能な記憶
手段で、図1の出力(xk,yk )の値を記憶し、CPU
21の動作でそれら出力値が読み出されるようになって
いる。
Further, each part of the post-processing circuit part will be specifically described. The RAM 22 is a writable storage unit that stores the values of the outputs (xk, yk) shown in FIG.
The output values are read by the operation of 21.

【0023】中央処理装置(CPU)21は、RAM2
2から出力値(xk )を読み出してインタフェース回路
23に出力すると共に、出力(xk )に対応する積算ル
ープ数をインタフェース回路23に出力するものであ
る。また、CPU21は、インタフェース部23が負論
理のD2 として入力した(xk )を受け取って演算処理
を行うものである。尚、CPU21は、積算ループ数を
予め設定することができ、また計算過程の途中で変更可
能となっている。
The central processing unit (CPU) 21 is a RAM 2
The output value (xk) is read from 2 and output to the interface circuit 23, and the integrated loop number corresponding to the output (xk) is output to the interface circuit 23. Further, the CPU 21 receives (xk) input as the negative logic D2 by the interface section 23 and performs arithmetic processing. The CPU 21 can preset the number of integrated loops and can change the number during the calculation process.

【0024】インタフェース回路23は、CPU21の
処理によりRAM22から読み込まれた出力(xk )を
負論理のD0 として入力し、また、CPU21から出力
される積算ループ数を入力し、カウンター24に負論理
のD1 として出力するものである。また、インタフェー
ス回路23は、カウンター24から出力される負論理の
D2 (xk )を入力し、CPU21に出力するものであ
る。
The interface circuit 23 inputs the output (xk) read from the RAM 22 by the processing of the CPU 21 as a negative logic D0, and also inputs the cumulative loop number output from the CPU 21 to the counter 24 of the negative logic. It is output as D1. Further, the interface circuit 23 receives the negative logic D2 (xk) output from the counter 24 and outputs it to the CPU 21.

【0025】カウンター24は、入力されたxk を負論
理のD1 としてALU1の一方の端子に出力し、入力さ
れた積算ループ数からカウンター値を演算して積算回路
28に出力するものである。また、ALU1の出力(x
k )を入力し、インタフェース回路23に負論理のD2
として出力するものである。
The counter 24 outputs the input xk as a negative logic D1 to one terminal of the ALU 1, calculates a counter value from the input integration loop number, and outputs it to the integration circuit 28. Also, the output of ALU1 (x
k), and the negative logic D2 is input to the interface circuit 23.
Is output.

【0026】加算器(ALU1)24は、一方の入力端
子にカウンター24からの負論理D1 としての(xk )
が入力され、他方の入力端子にALU2からの出力(x
k )が入力され、加算結果を出力するものである。
The adder (ALU1) 24 has one input terminal (xk) as negative logic D1 from the counter 24.
Is input to the other input terminal, and the output (x
k) is input and the addition result is output.

【0027】パイプラインレジスタ(PR)26は、A
LU1からの出力値を一時的に格納するレジスタであ
り、その出力はALU2の一方の端子に出力されるもの
である。
The pipeline register (PR) 26 is A
It is a register that temporarily stores the output value from LU1, and its output is output to one terminal of ALU2.

【0028】加算器(ALU2)27は、一方の入力端
子にPR26からの値が入力され、他方の入力端子には
積算回路28からの出力が入力され、積算結果(xk )
を出力するものである。
In the adder (ALU2) 27, the value from the PR 26 is input to one input terminal, the output from the integrating circuit 28 is input to the other input terminal, and the integrated result (xk)
Is output.

【0029】積算回路28は、カウンター24から出力
されるカウンター値から、その逆数を求め、その逆数と
ALU2から出力される(xk )とが入力され、それら
の積算値をALU2の一方の入力端子に入力するもので
ある。
The integrating circuit 28 obtains the reciprocal of the counter value output from the counter 24, and inputs the reciprocal and the (xk) output from the ALU2. The integrated value is input to one input terminal of the ALU2. Is what you enter.

【0030】次に、本発明の実施の形態に係るカオスニ
ューロン回路の動作について説明する。まず、本実施の
形態のカオスニューロン回路の前処理回路部分について
説明する。入力される(ei,pi )とDQ6から出力さ
れる(bi,pi )とがALU1で加算されてALU3に
出力される。同様に、(fi,pi )とDQ5から出力さ
れる(di,pi )とがALU2で加算されてALU4に
出力される。
Next, the operation of the chaotic neuron circuit according to the embodiment of the present invention will be described. First, the preprocessing circuit portion of the chaotic neuron circuit of this embodiment will be described. The input (ei, pi) and the output (bi, pi) from DQ6 are added by ALU1 and output to ALU3. Similarly, (fi, pi) and (di, pi) output from DQ5 are added by ALU2 and output to ALU4.

【0031】そして、ALU3で、ALU1からの出力
とDQ5からの出力(ai,pi )とが加算されて(xk
)が出力され、同様に、ALU4で、ALU2からの
出力とDQ6からの出力(ci,pi )とが加算されて
(yk )が出力され、同時に、その(xk ),(yk )
が後処理回路部分のCPU21に入力される。尚、(x
k),(yk )は、フィードバックされてDQ5,6に
入力され、遅延させた後に各ALUに出力されるもので
ある。
Then, in ALU3, the output from ALU1 and the output (ai, pi) from DQ5 are added (xk
) Is output, and similarly, the output from ALU2 and the output (ci, pi) from DQ6 are added by ALU4 to output (yk), and at the same time, (xk), (yk)
Is input to the CPU 21 of the post-processing circuit portion. In addition, (x
k) and (yk) are fed back to DQ5 and D6, delayed, and output to each ALU.

【0032】次に、本実施の形態のカオスニューロン回
路の後処理回路部分について図2を使って説明する。
尚、後処理回路部分は、回路全体が負論理で動作するよ
う設計されているものである。前処理回路部分からの出
力(xk,yk )が入力されると、それら出力値はRAM
22に格納される。CPU21は、RAM22に格納さ
れている(xk )(説明を簡易にするために(xk )に
ついてのみ説明する)を読み込んでインタフェース回路
23に出力すると共に、(xk )に対応する積算ループ
数をインタフェース回路23に出力する。
Next, the post-processing circuit portion of the chaotic neuron circuit of this embodiment will be described with reference to FIG.
The post-processing circuit portion is designed so that the entire circuit operates in negative logic. When the output (xk, yk) from the preprocessing circuit section is input, those output values are stored in the RAM.
22. The CPU 21 reads (xk) stored in the RAM 22 (only (xk) will be described for simplification of description) and outputs it to the interface circuit 23, and at the same time, outputs the accumulated loop number corresponding to (xk) as an interface. Output to the circuit 23.

【0033】(xk )と積算ループ数が入力されたイン
タフェース回路23は、(xk )を負論理のD0 とし、
カウンター24に負論理のD0 と(xk )を出力する。
すると、カウンター24は、入力された負論理のD0 を
負論理のD1 としてALU1の一方の端子に出力し、ま
た入力された積算ループ数をカウントしてカウンター値
を出力する。
The interface circuit 23, to which (xk) and the number of accumulated loops are input, sets (xk) to negative logic D0,
The counter 24 outputs negative logic D0 and (xk).
Then, the counter 24 outputs the input negative logic D0 to the one terminal of the ALU1 as the negative logic D1 and also counts the input integration loop number and outputs the counter value.

【0034】ALU1の一方の入力端子には、カウンタ
ー24からの負論理D1 としての(xk )が入力され、
他方の入力端子にALU2からの出力(xk )が入力さ
れ、加算演算が行われ、その結果を出力する。
(Xk) as a negative logic D1 from the counter 24 is inputted to one input terminal of the ALU1.
The output (xk) from the ALU2 is input to the other input terminal, addition operation is performed, and the result is output.

【0035】更に、ALU1からの出力値をPR26で
一時的に格納し、その出力はALU2の一方の端子に出
力される。そして、ALU2の一方の入力端子にPR2
6からの値が入力され、他方の入力端子には積算回路2
8からの出力が入力され、積算演算が行われ、その結果
(xk )を出力するものである。
Further, the output value from ALU1 is temporarily stored in PR26, and the output is output to one terminal of ALU2. Then, PR2 is connected to one input terminal of ALU2.
The value from 6 is input, and the integrating circuit 2 is input to the other input terminal.
The output from 8 is input, the integration operation is performed, and the result (xk) is output.

【0036】また、カウンター24から出力されるカウ
ンター値の逆数とALU2から出力される(xk )とが
積算回路28に入力され、積算回路28で論理積演算が
為され、その結果をALU2の一方の入力端子に入力す
る。
Further, the reciprocal of the counter value output from the counter 24 and (xk) output from the ALU2 are input to the integrating circuit 28, and the integrating circuit 28 performs a logical product operation. Input to the input terminal of.

【0037】ここで、後処理回路部分は、(xk,yk )
の入力に対する積算ループ数を出力して、積算ループ数
をカウンター24でカウントし、積算回路28でカウン
ター計数の逆数と(xk )を掛け合わせてALU2に入
力することでカスケード結合を実現し、カウンター値の
時間長分だけ遅延させてゆらぎを大きく発生させるもの
である。
Here, the post-processing circuit portion is (xk, yk)
The integrated loop number corresponding to the input of is output, the integrated loop number is counted by the counter 24, the reciprocal of the counter count is multiplied by (xk) by the integrating circuit 28, and the result is input to the ALU2, thereby realizing the cascade connection. A large fluctuation is generated by delaying the value for the length of time.

【0038】本発明の実施の形態に係るカオスニューロ
ン回路によれば、カスケード結合した積算回路28を用
いることで、既存の電子回路との接続に特別にコンバー
ト回路を設置することながく、デジタルなカオス信号の
入出力を簡易に可能にできる効果がある。
According to the chaotic neuron circuit according to the embodiment of the present invention, by using the integrating circuit 28 that is cascade-connected, it is possible to perform digital chaos without installing a special converting circuit for connection with an existing electronic circuit. There is an effect that it is possible to easily input and output signals.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、デジタルデータを扱う
ことが可能な前処理回路部分と後処理回路部分とを具備
するカオスニューロン回路としているので、既存の電子
回路との接続にコンバート回路の設置を不要とし、回路
構成を簡略化できる効果がある。
According to the present invention, since the chaotic neuron circuit is provided with the pre-processing circuit portion and the post-processing circuit portion capable of handling digital data, the conversion circuit can be connected to an existing electronic circuit. There is an effect that the installation is unnecessary and the circuit configuration can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るカオスニューロン回
路の前処理部分の構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of a preprocessing portion of a chaotic neuron circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態のカオスニューロン回路の
後処理部分の構成ブロック図である。
FIG. 2 is a configuration block diagram of a post-processing portion of the chaotic neuron circuit according to the embodiment of the present invention.

【図3】反復関数システムの巡回回路モデルの概略を示
す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an outline of a cyclic circuit model of an iterative function system.

【図4】カオスチップの構成ブロック図である。FIG. 4 is a configuration block diagram of a chaotic chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,4,25,27…加算器、 5,6…フリ
ップフロップ、 21…CPU、 22…RAM、 2
3…インタフェース回路、 24…カウンター、 26
…パイプラインレジスタ、 28…積算回路
1, 2, 3, 4, 25, 27 ... Adder, 5, 6 ... Flip-flop, 21 ... CPU, 22 ... RAM, 2
3 ... Interface circuit, 24 ... Counter, 26
… Pipeline register, 28… Integration circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1,2,3,4の加算回路と、前記第
3の加算回路からの出力を遅延させる第1の遅延回路
と、前記第4の遅延回路からの出力を遅延させる第2の
遅延回路とを有し、前記第1の加算回路には外部から
(ei,pi )と前記第2の遅延回路からの出力が入力さ
れ、前記第2の加算回路には外部から(fi,pi )と前
記第1の遅延回路からの出力が入力され、前記第3の加
算回路には前記第1の加算回路と前記第1の遅延回路か
らの出力が入力され、前記第4の加算回路には前記第2
の加算回路と前記第2の遅延回路からの出力が入力され
る前処理回路部分と、 第5,6の加算回路と、前記第5の加算回路からの出力
を遅延させる第3の遅延回路と、前記前処理回路部分か
らの出力(xk,yk )を格納する記憶手段と、前記記憶
手段に対する入出力の制御を行い、積算ループ数を出力
する制御手段と、前記積算ループ数をカウントしてカウ
ンター計数を出力するカウンターと、前記第6の加算回
路からの出力に前記カウンター計数の逆数を掛け合わせ
る積算回路とを有し、前記第5の加算回路には前記制御
手段からの出力と前記第6の加算回路からの出力が入力
され、前記第6の加算回路には前記第3の遅延回路から
の出力と前記積算回路からの出力が入力される後処理回
路部分と、 を具備することを特徴とするカオスニューロン回路。
1. A first, a second, a third, and a fourth adder circuit, a first delay circuit for delaying the output from the third adder circuit, and a delay circuit for delaying the output from the fourth delay circuit. And an output from the second delay circuit is input to the first adder circuit from the outside, and a second delay circuit is input to the second adder circuit from the outside (fi , pi) and the output from the first delay circuit are input, and the outputs from the first adder circuit and the first delay circuit are input to the third adder circuit, and the fourth adder circuit is input. The circuit has the second
And a preprocessing circuit portion to which the output from the second delay circuit is input, fifth and sixth adder circuits, and a third delay circuit that delays the output from the fifth adder circuit. , Storage means for storing the output (xk, yk) from the preprocessing circuit portion, control means for controlling input / output to and from the storage means, and outputting an integrated loop number, and counting the integrated loop number. A counter for outputting a counter count; and an integrating circuit for multiplying the output from the sixth adder circuit by the reciprocal of the counter count, and the fifth adder circuit has an output from the control means and the And a post-processing circuit portion to which the output from the third delay circuit and the output from the integrating circuit are input to the sixth adder circuit. Characteristic chaos Ron circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102339896B1 (en) * 2021-05-24 2021-12-16 리벨리온 주식회사 Processing element, method of operation thereof, and accelerator including the same

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