Neyron şəbəkələrinin tipləri

1) Proqram səviyyəli. Bu səviyyədə neyroşəbəkə modelləri ənənəvi ardıcıl kompüterlərdə relizə olunurlar.
2) Proqram aparat səviyyəli. Bu səviyyədə də neyro şəbəkə modelləri ənənəvi kompüterlərdə realizə olunurlar. Lakin onlara xüsusi neyrolövhələr və ya soprosessorlar əlavə olunurlar və bu da modelin cəldişləmə xarakteristikalarının yaxınlaşdırılmasına imkan verir.
3) Aparat səviyyəsi. Burada modellər fiziki səviyyədə realizə olunurlar və bunlara bir çox hallarda “xüsusiləşdirilmiş kompüterlər” də deyilir.
Proqraml səviyyəli kompüterlərdə proqramlar panelləri istifadəçiyə funksional menyulardan və displey pəncərələrdən istifadə etməklə rahat interfeysi təklif edirlər. Bu tip kompüterlərdə müxtəlif tip neyron şəbəkələrdən istifadə etməyə, neyronların sayının verilməsinə, onların bir-biri ilə əlaqələrinin yaradılmasına, aktivləşdirmə funksiyalarının seçilməsinə geniş imkanlar yaranır. Bu tip kompüterlərdən proqnozlaşdırma, tibbi diaqnostika, təsvirlərin tanınması və s. məsələlərin həllində geniş istifadə olunur. Hal-hazırda bu tip kompüterlərə RCS (the Rochester Conectinst Simulator) kompüterlərini misal göstərmək olar.
Proqram aparat səviyyəli kompüterlərdə adicə fərdi kompüterə xüsusi neyrolövhəni qoşduqda modelləşdirilən neyron şəbəkələrinin ölçüləri və burada informasiyanın emalı sürəti nöqteyi nəzərindən onun imkanları daha da artır. Bu lövhədə bir və ya bir neçə prosessor elementlərinin olması neyroşəbəkə əməliyyatlarının yerinə yetirilməsi effektivliyinin artmasına, həmçinin opertiv yaddaşdan sərfəli istifadə etməyə imkan verir. Bu tip kompüterlərə Nihon Deki yapon firmasının NEURO – 07 kompüterini misal göstərmək olar. Bu kompüter PC 9800 seriyasından olan kompüterdir və ona xüsusi YmPP (YmPP boaso) neyrolövhə qoşulmuşdur.
Neyron şəbəkələrinin aparat realizəsində hər bir neyron ayrıca prosessor elementi tərəfindən modelləşdirirlir. Bu isə bir çox hallarda yüksək cəld işləməyə gətirib çıxarır. Lakin realizənin çətinliyini nəzərə alaraq bu cür neyro kompüterlər yalnız azsaylı neyronlar və onların arasındakı azsaylı əlaqələrlə işləməyə imkan verirlər.
Hal hazırda müxtəlif məsələlər üçün müxtəlif yüksəkparalelli neyro-sürətləndiricilər (soprosessorlar) geniş yayılmışlar. Neyrokompüterlərin əksəriyyətinin xüsusi tətbiq üçün realizə olunması səbəbindən “neyrokompüterlər bazarında” universal neyrokompüterlərin modelləri azdır. Neyrokompüterlərə misal olaraq Synapse (Siemens, Almaniya) neyrokompüterini, Neuro Matrix prosessorunu göstərmək olar. Texniki nöqteyi nəzərindən bugünkü neyrokompüterlər-eyni komandaların paralel axınları və verilənlərin çox axını prinsipi ilə (MSIMD-arxitekturalı) işləyən hesablama sistemləridir.
Süni neyron şəbəkəsi kompüter proqramı kimi neyrokompüterdən neyrokompüterə ötürülə bilər. Bundan başqa, onun əsasında ixtisaslaşdırılmış cəldişləyən analoq qurğuları da yaradıla bilər.
Neyrokompütinqdə tədricən bioloji neyronların elektron elementləri ilə birləşməsinə əsaslanan yeni istiqamət yaranır. Software (proqram təminatı- “yumşaq məhsul”) və Hardware (aparat təminatı-“sərt məhsul”) analogiyaları üzrə bu işləmələr Wetware (“nəm məhsul”) adını almışlar. Wetware terminin digər anlayışı–“insan-kompüter” sistemlərində insan komponentidə yayılmışdır.
İstənilən neyokompüterin əsas elementi canlı neyronun elektron analoqudur. Elektron neyronların iş prinsipi demək olar ki, bioloji neyronların iş prinsipinə oxşardır, lakin bu halda həyəcanlandırıcı impuls rolunu elektrik gərginliyi oynayır, neyronun həyəcanlanması isə giriş siqnallarının cəmindən asılı olan hər hansı bir funksiya ilə modelləşdirilir. Bu zaman müxtəlif naqillərlə-dendritlərlə gələn siqnallar-gərginliklər cəmlənmədən əvvəl müxtəlif əmsallara vurulurlar. Öyrədilmə və sazlama prosesində neyroşəbəkələr məhz siqnalların cəmlənməsi baş verən əmsalları dəyişirlər. Elektrik aksona şəbəkənin sonrakı səviyyəsinin neyronlarının girişləri qoşulurlar və beləliklə girişə daxil olan siqnalların tanınması və təsnifatı imkanına malik olan tələb olunan paralel hesablayıcı realizə olunur.
Yuxarıda qeyd olunduğu kimi neyrokompüter – MSIMD arxitekturalı hesablama sistemidir, yəni eyni komandaların paralel axınları və verilənlərin çox axını ilə. Neyroşəbəkə elementlərini realizə edən paralel emal imkanına malik olan neyrohesablayıcının (NH) aparat realizəsinin xüsusiyyətlərinə baxaq (şək. 4.17).
Verilmiş tip NH-ın qurulmasının əsasında hesablama əməliyyatlarının yerinə yetirilməsinin paralelliyini təmin edən müəyyən arxitekturaya müvafiq olaraq öz aralarında birləşdirilmiş siqnal prosessorlarından istifadə durur. Bir qayda olaraq, bu cür NH-lar çevik modul arxitekturası əsasında qurulurlar. Bu cür arxitektura sistemin konfiqurasiyasının sadəliyini və prosessor modullarının sayının artırılması və ya daha məhsuldar siqnal prosessorlarının tətbiqi yolu ilə hesablama gücünün artırılmasını təmin edir.
Bu tip NH-lər əsasən ISA, PCI, VME standartlarının daşıyıcı modulları bazasında realizə olunurlar. Onların əsas funksional elementləri matrisli siqnal prosessorlarının modulu (SPM), işçi yaddaş, proqramların yaddaşı, siqnalların daxil/xaric edilməsini təmin edən modul (ARÇ, RAÇ və TTL xətlər daxil olmaqla), həmçinin ixtisaslaşdırılmış idarəedici siqnal prosessoru (İP) əsasında realizə oluna bilən idarəetmə moduludur.
Bu tip NH-ın qurulması üçün ADSP2106x, TMS320C4x,8x, DSP96002 və s. sürüşən nöqtəli siqnal prosessorlarından istifadə daha perspektivlidir.

Şək. 4.17. Virtual NH-ın ümumiləşdirilmiş funksional sxemi

Motorolla firmasının DSP-sində neyrohesablayıcının realizəsinə misal olaraq Fujitsu firmasının NEURO TURBO neyrohesablayıcısını göstərmək olar. O MB86220 sürüşən vergüllü 4 həlqə ilə bağlı olan 24 dərəcəli DSP əsasında realizə olunmuşdur (əsas parametrləri: daxili dəqiqlik 30 dərəcə, maşın tsikli 150 ns, proqramların yaddaşı-25K söz x 2 (daxili), 64 K söz x 4 (xarici), hazırlanma texnologiyası SiMOY mkm). Neyronların aktivləşmə funksiyası 0-dan 1-ə qədər olan diapazonda məhdudlaşır, girişlərin mümkün qiymətləri isə 16 dərəcəni aşmırlar. Bu isə 24 dərəcəli arxitekturada kifayət qədər dəqiqliyi təmin edir.

NEURO TURBO neyrokompüteri (şək.4.18) ikiportlu yaddaşın köməyi ilə bir biri ilə əlaqələndirilən dörd DSP-dən ibarətdir. DSP-lərdən hər biri öz ünvan fəzasında bu cür yaddaşın iki moduluna (hər birinin həcmi 2 K söz) və işçi

Şək. 4.18. NEURO TURBO (Fujitsu firmasının) neyrokompüterinin strukturu

yaddaşa (İY) (həcmi 64K söz x 4) müraciət edə bilər. İkiportlu yaddaşa yanaşma təsadüfi şəkildə qonşu DSP-lərdən biri tərəfindən həyata keçirildiyi üçün, onlar arasında verilənlərin ötürülməsi asinxron rejimdə baş verir. İşçi yaddaşdan çəki əmsallarının, verilənlərin və köməkçi informasiyanın qorunması üçün istifadə olunur. NŞ-nin müvəffəqiyyətli işi üçün bütün neyron düyünlərində bağlamaların alınması zəruridir. DSP-lərin dairəvi birləşdirilməsi bağlamaların konveyer arxitekturasını təmin edir. Konveyer üzrə verilənlərin ötürülməsi ikigirişli yaddaş proqramı (İYP) vasitəsilə həyata keçirilir. DSP İYP-nin birindən verilənləri yüklədikdən sonra, o öz işinin nəticələrini qonşu İYP-yə yazır və təbii olaraq paralel emalın dairəvi arxitekturası nisbətən sadə aparat həllərindən istifadə etməklə əməliyyatların yüksək sürətini təmin edir.