1.一种忆阻细胞神经网络的电路设计方法,其特征是包括以下步骤:(S1)根据传统细胞神经网络模型,构建一个三维细胞神经网络,通过调节参数设置使系统呈现混沌现象;
(1)传统的细胞神经网络(CNN)单元C(i,j)的状态方程表示为:其中,vukl(t)表示细胞单元的输入,vxij(t)表示细胞单元的状态,vykl(t)表示细胞单元的输出,B(i,j;k,l)表示电路控制模板,A(i,j;k,l)表示电路反馈模板;
(2)对于3×3的三维CNN引入简化的无量纲CNN模型,每个细胞单元都设置了三个对应的输入项:其中f(xk)为非线性输出项;
(3)当调整参数为 时,可以得到具有
混沌现象的方程:
以上无量纲的CNN方程中每个细胞单元分别设置了一个非线性输出项f(xi),i=1,2,3;
(S2)采用Multisim通用电路元件构建(S1)中设计的三维细胞神经网络电路;
(S3)基于分段线性磁控忆阻器模型,通过设置相应参数使得与(S1)中构建的三维细胞神经网络的非线性输出函数相对应;
忆阻内部状态取决于所连细胞单元的状态变量xj,细胞单元的非线性输出函数重写为:其中, 为磁通量,Gc为线性电导。
(S4)在(S1)构建的三维细胞神经网络系统方程中,利用(S3)设计的忆阻器模型替换传统非线性输出部分,得到新的忆阻三维细胞神经网络模型;
Gc设置为1;
(S5)采用Multisim通用电路元件构建(S3)中设计的磁控忆阻等效电路;
(S6)在传统三维细胞神经网络电路(S2)中,采用(S5)设计的忆阻器等效电路替换(S2)中非线性输出部分的电阻,用电路设计仿真方式验证(S4)设计的新型忆阻细胞神经网络的混沌现象。