SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Memristive Computing

Lehtonen Eero

FM Eero Lehtosen väitöstutkimuksessa esitetään laskennallisia sovelluksia, jotka hyödyntävät elektroniikan neljättä peruskomponenttia, memristoria.

Memristorin olemassaolo esitettiin teoreettisesti vuonna 1971, mutta sen valmistuksessa onnistuttiin ensimmäisen kerran vasta vuonna 2008. Se on elektroniikan neljäs passiivinen peruskomponentti ja täydentää joukon, johon kuuluvat vastus, kondensaattori sekä käämi.

Memristori on ohjelmoitava vastus, jonka hetkellinen vastusarvo riippuu sen yli aiemmin olleista jännitteistä. Voidaan osoittaa, että nykyisenkaltaiset fyysiset memristorit voivat toimia vain niiden koon ollessa nanometrien suuruusluokassa, mikä selittää käytännön toteutuksen myöhästymisen. Lyhyesti sanottuna fyysinen memristori on siis nanokokoinen muistielementti.

Laskentaa memristoreilla

Memristorin ilmeisin sovelluskohde on muistiteknologia, sillä memristiivinen muisti on erittäin tiheä, haihtumaton, ja energiatehokas. Muistiteknologian lisäksi memristorille on etsitty luonnollisia laskenta-arkkitehtuureja. Rinnakkaislaskennassa memristoreista on suurta hyötyä, sillä memristoriverkko voidaan valmistaa mikropiirin aktiivisten laskentakomponenttien, kuten transistorien, päälle. Tällöin muodostuu ohjelmoitava tietoliikenneverkko mikropiirin eri osien välille.

Memristorilaskenta voi olla joko digitaalista, jolloin sallittuja memristorin johtavuustiloja on kaksi, tai jatkuva-arvoista. Lehtosen väitöstyössä esitetään uusia metodeja loogisten funktioiden ja aritmeettisten jatkuva-arvoisten operaatioiden laskemiseksi memristoreilla. Memristorilaskennan sovelluksista tarkastellaan erityisesti neuroverkkoarkkitehtuureja, joissa memristorit toimivat synapseina, eli ohjelmoitavina painokertoimina ja yhteyksinä keinotekoisten neuronien välillä.

Väitöstyössä esitetään memristiviinen soluneuroverkkorakenne, joka mahdollistaa kuvainformaation rinnakkaisen prosessoinnin ja siihen liittyvän hahmontunnistuksen. Toinen esitetty neuroverkkorakenne on memristiivinen assosiatiivimuisti, joka sallii esimerkiksi informaation haun sitä muistuttavan datan avulla.

Väitöskirja on englanninkielinen.

Tuotenumero:9789512951482
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Lehtonen Eero
Laajuus:157 s.
ISBN:9789512951482
Julkaisuvuosi:2002
Sarja:AI osa 446
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl