일반기술

제어형 연속 램프(Ramp) 변환기

본 기술은 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)의 임계치 이하 특성과 스위칭을 응용하여, 신경망의 뉴런을 구현하는 데 이용한다. 즉, 신경망의 출력함수나 램프함수를 연속함수로 변환하는 데 필요한 회로를 아날로그 방식으로 직접 구성함으로서, 출력함수에 미분 가능 기능을 부여한 제어형 연속 램프 변환기이다. 본 기술의 제1 전압 조절 수단은 제1 전압으로 외부 입력을 받고, 축전 전압을 지수함수의 미분가능 지속함수로 비선형 증가시키며, 제2 전압 조절 수단은 외부 입력을 받고, 축전 전압을 지수함수의 미분가능 지속함수로 비선형 감소시킨다. 스위칭 수단은 제3 전압을 외부 입력받고, 제1 전압 조절 수단의 증가 전압을 입력받으며, 제2 전압 조절 수단의 감소 전압을 입력받는다. 축전 수단은 스위칭 수단의 입력 전압을 모아 두었다가 스위칭 수단을 이용하여 제2 전압 조절 수단과 외부로 출력한다.기존의 신경망의 뉴런은 디지털 컴퓨터로 디지털 연산을 수행하여 뉴런의 출력을 얻어내는 방법으로 구성되었다. 따라서, 매우 많은 연산의 수행을 필요로 하였으므로, 신경망 세포가 수백 내지 수천 개로 증가되는 경우에는 신경망의 처리 속도가 기하급수적으로 저하되었다. 그러나 본 기술은 지수함수의 미분가능 지속함수를 이용하여 축전 전압을 비선형적으로 증가시키거나 감소시키는 제1 및 제2 전압 조절 수단, 제1 및 제2 전압 조절 수단의 전압을 입력받는 스위칭 수단, 스위칭 수단의 입력 전압을 모아두었다가 스위칭 수단을 통하여 제2 전압 조절 수단과 외부로 출력하는 축전 수단으로 이뤄지며, 이와 같이 신경망 출력함수나 램프함수를 연속 함수로 변환하는 데 필요한 회로를 아날로그 방식으로 직접 구성하여 출력함수에 미분가능 기능을 구현하였다. 따라서, 신경망 뉴런의 실시간 처리가 가능하고, 신경망 뉴런의 정밀한 조정이 가능해져 보다 유연하게 시스템을 구성하게 되었다. 즉, 신경망 컴퓨터와 같은 다양한 응용 시스템의 구성이 용이해졌으며, 고밀도의 신경망 뉴런을 경제적으로 구성하게 되었다.