Назначение процедур коррекции весовых коэффициентов и по-
рогов нейронов преобразователя частоты в код на основе двух-
слойного персептрона.
Затраты
C
на аппаратную реализацию ПФИ
f
x
→
N
y
(см. рис. 1) определяются как
C
=
c
(0)
+
L
l
=1
C
(
l
)
,
(8)
где
L
— число слоев ИНС-преобразователя, обычно
L
∈ {
1
,
2
,
3
}
;
c
(0)
и
C
(
l
)
— затраты на построение нулевого (распределительного) и
l
-го (обрабатывающего) слоя сети (
l
= 1
,
2
, . . . , L
)
, состоящего из
μ
l
нейронов с условной ценой
c
(
l
)
i
каждый
C
(
l
)
=
μ
l
i
=1
c
(
l
)
i
.
При реализации преобразователя на ПЛИС затраты
C
обычно оце-
нивают в процентах от логической емкости базовой интегральной ми-
кросхемы некоторого типа (серии) или числом функциональных гене-
раторов Look-Up-Table (LUT) ПЛИС. При этом каждый LUT реализует
логическую функцию четырех переменных.
Основными задачами выполнения процедур коррекции весов (4) и
(6) и порогов (5) и (7) нейронов преобразователя являются:
1) приведение весовых коэффициентов
w
(1)
j,i
и порогов
θ
(1)
i
нейронов
первого слоя к виду, не допускающему использования значений частот,
превышающих максимально допустимое физическое значение
f
x
max
;
2) минимизация аппаратных затрат
C
на реализацию ИНС-преобра-
зователя за счет приведения весов
w
(2)
j,i
и порогов
θ
(2)
i
нейронов второго
слоя к виду, дающему возможность его построения на базе логических
(булевых) элементов, реализующих одноразрядные операции.
Решение указанных задачобеспечивается последовательным вы-
полнением двух рассматриваемых далее процедур коррекции весовых
коэффициентов и порогов нейронов ПФИ
f
x
→
N
y
(см. рис. 1) на
основе двухслойного персептрона.
1.
Процедура коррекции весовых коэффициентов и порогов ней-
ронов первого слоя ИНС-преобразователя
f
x
→
N
y
.
Поскольку в качестве дискрета преобразования
Δ
f
0
выступает ча-
стота
Δ
f
0
=
f
x
max
/k
, то на значения элементов каждого столбца ма-
триц
W
(1)
(4) и
Θ
(1)
(5) при построении ПФИ
f
x
→
N
y
накладываются
следующие ограничения:
⎧⎨
⎩
w
(1)
1
,i
·
f
x
|
f
x
max
|
,
|
Δ
f
0
|
w
(1)
2
,i
·
Δ
f
0
|
f
x
max
|
, i
= [1
, k
]
,
(9)
θ
(1)
i
|
f
x
max
|
, i
= [1
, k
]
.
(10)
80 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 3
