Разработка блока ассоциативной памяти на основе памяти, адресуемой по содержанию,для создания устройств анализа текстовой информации

1. Анализ функциональности систем
обработки текстовой информации.
2. Анализ нейросетевых решений,
позволяющих эффективную
аппаратную реализацию.
3. Разработка архитектуры аппаратного модуля ассоциативной памяти.
4. Разработка модели модуля на языке высокого уровня.
5. Разработка модуля
6. Монтаж модуля
7. Настройка модуля
8. Тестирование макета аппаратного модуля ассоциативной памяти.
9. Выработка рекомендаций по продолжению работы.
Проведен анализ функциональности систем обработки текстовой информации. Проведен анализ нейросетевых решений, позволяющих осуществить эффективную аппаратную реализацию.

Проведена разработка архитектуры аппаратного модуля ассоциативной памяти в составе высокоскоростной шины, моста PCI и ассоциативного запоминающего устройства. Проведена разработка моделей моста PCI, контроллера и модуля АЗУ на языке высокого уровня.

Проведено изготовление макета аппаратного модуля ассоциативной памяти в составе высокоскоростной шины, моста PCI и ассоциативного запоминающего устройства. Проведено программирование ПЛИС АЗУ.

1. Предложен способ реализации блока ассоциативной памяти – искусственной нейронной сети – с использованием микросхем памяти, адресуемой по содержанию, где ячейки ассоциативной памяти моделируют адресные части нейроподобных элементов нейронной сети. Реализован макет блока ассоциативной памяти, в котором микросхемы памяти, адресуемой по содержанию, промоделированы с помощью программируемых логических интегральных схем, и продемонстрирована его работоспособность в задаче поиска на текстовой информации.
2. Разработанный способ моделирования нейронной сети на основе нейроподобных элементов с временной суммацией сигналов с использованием микросхем памяти, адресуемой по содержанию, является наиболее экономически целесообразным, по сравнению с реализацией нейросети с помощью специализированных микросхем – нейрочипов; при этом сохраняются основные достоинства реализуемой нейросети, связанные с ассоциативным доступом к информации. Реализованный макет показал основные особенности ассоциативной адресации в моделируемом типе нейронной сети на примере задачи поиска в массиве текстовой информации. Продемонстрированный способ реализации искусственных нейронных сетей является несомненно новым, поскольку в настоящее время не известно работ по моделированию таких нейронных сетей с помощью микросхем ассоциативной памяти: результаты работы легли в основу поданной заявки на патент. Работы проведены на высоком научно-техническом уровне: их теоретические результаты явились частью двух диссертационных работ. Основным недостатком проведенной работы является ориентация на использование сравнительно дорогостоящей элементной базы для реализации блока ассоциативной памяти.
3. Выполненная НИР способствовала дальнейшему развитию теории и практики использования таких высокоэффективных структур как искусственные нейронные сети. Разработанный в результате НИР блок ассоциативной памяти – искусственной нейронной сети – может быть использован в системах быстрого поиска в больших информационных массивах в задачах распознавания изображений, распознавания речи, и в задачах анализа текстовой информации, в том числе при построении эффективных хранилищ текстовой информации.