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STDP 동작을 구현하기 위한 뉴로모픽 시스템

  • 기술번호 : KST2023007149
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 SNN(Spiking Neural Network) 기반의 뉴로모픽 어레이(Neuromorphic array) 구조에서 시냅스 학습을 위한 뉴로모픽 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 시냅스 어레이의 출력라인에 포스트 뉴런 스파이크를 발생하는 포스트 시냅틱 뉴런을 포함하는 STDP(Spike Timing Dependent Plasticity) 동작을 구현하기 위한 제어블록을 배치함으로써 SNN 뉴로모픽 어레이에서 안정적으로 시냅스 학습을 구현할 수 있고, 또한 횡억제(Lateral Inhibition) 회로를 추가하여 어느 하나의 출력라인에 연결된 STDP 제어블록에서 포스트 뉴런 스파이크가 발생하면 나머지 출력라인에 연결된 STDP 제어블록에서 스파이크가 발생하지 않도록 억제함으로써 학습 선택성을 개선하고, 이를 통해 STDP 알고리즘의 성능 향상을 이룰 수 있다.
Int. CL G06N 3/063 (2023.01.01) G06N 3/04 (2023.01.01) G06N 3/08 (2023.01.01)
CPC G06N 3/063(2013.01) G06N 3/049(2013.01) G06N 3/08(2013.01)
출원번호/일자 1020220022196 (2022.02.21)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2023-0125526 (2023.08.29) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2022.02.21)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 곽준영 서울특별시 성북구
2 박성윤 부산광역시 해운대구
3 김민지 서울특별시 성북구
4 이수연 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 티앤아이 대한민국 서울특별시 송파구 법원로 ***, A동 ****호(문정동, 엠스테이트)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2022.02.21 수리 (Accepted) 1-1-2022-0194053-11
2 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2022.02.21 수리 (Accepted) 1-1-2022-0190768-43
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번호 청구항
1 1
프리 뉴런 스파이크를 출력하는 프리-시냅틱 뉴런;상기 프리-시냅틱 뉴런에서 출력되는 상기 프리 뉴런 스파이크를 시냅스 학습이 가능하도록 구형파 형태의 프리 뉴런 신호로 변형하여 출력하는 제1 신호 생성부;상기 제1 신호 생성부에서 출력된 프리 뉴런 신호를 출력하는 제1 드라이버;상기 제1 드라이버에서 출력된 프리 뉴런 신호를 입력받는 시냅스 유닛; 및상기 시냅스 유닛을 통해 입력되는 상기 프리 뉴런 신호에 응답하여 포스트 뉴런 스파이크를 생성하고, 생성된 포스트 뉴런 스파이크를 시냅스 학습이 가능하도록 구형파 형태의 포스트 뉴런 신호로 변형하여 상기 시냅스 유닛으로 출력하는 STDP 제어블록;을 포함하는 STDP 동작을 구현하기 위한 뉴로모픽 시스템
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 시냅스 유닛은 상기 제1 드라이버의 출력단과 연결된 입력라인과, 상기 입력라인과 교차하도록 배치되고 상기 시냅스 유닛에서 출력되는 프리 뉴런 신호를 상기 STDP 제어블록으로 출력하는 출력라인 사이에 연결된 멤리스터와, 상기 멤리스터에 연결된 트랜지스터를 포함하는 STDP 동작을 구현하기 위한 뉴로모픽 시스템
3 3
제 2 항에 있어서, 상기 트랜지스터는 드레인 단자가 상기 입력라인과 연결되고, 소스 단자는 상기 멤리스터의 일단과 연결되고, 게이트 단자는 구동라인과 연결되어 상기 트랜지스터는 상기 구동라인을 통해 인가되는 구동전압에 의해 선택 구동되고, 상기 멤리스터의 타단은 상기 출력라인과 연결되는 STDP 동작을 구현하기 위한 뉴로모픽 시스템
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제 2 항에 있어서, 상기 STDP 제어블록은, 상기 시냅스 유닛을 경유하여 상기 출력라인을 통해 출력되는 프리 뉴런 신호를 전송하는 제1 전송 게이트; 상기 제1 전송 게이트를 통해 전송된 프리 뉴런 신호에 의해 멤브레인 전위를 충전하는 멤브레인 커패시터;상기 멤브레인 커패시터에 충전되는 멤브레인 전위에 따라 포스트 뉴런 스파이크를 출력하는 포스트-시냅틱 뉴런;상기 포스트-시냅틱 뉴런에서 출력되는 포스트 뉴런 스파이크를 시냅스 학습이 가능하도록 구형파 형태의 포스트 뉴런 신호로 변형하여 출력하는 제2 신호 생성부; 상기 제2 신호 생성부에서 출력된 포스트 뉴런 신호를 상기 출력라인을 통해 상기 시냅스 유닛으로 출력하는 제2 드라이버; 및상기 제2 신호 생성부에서 출력되는 포스트 뉴런 신호에 응답하여 상기 제2 드라이버에서 출력되는 포스트 뉴런 신호를 상기 출력라인으로 전송하는 제2 전송 게이트를 포함하는 STDP 동작을 구현하기 위한 뉴로모픽 시스템
5 5
제 4 항에 있어서, 상기 제1 전송 게이트는 상기 제2 신호 생성부에서 출력되는 포스트 뉴런 신호에 응답하여 상기 시냅스 유닛을 경유하여 상기 출력라인을 통해 출력되는 프리 뉴런 신호를 상기 멤브레인 커패시터로 전송하는 STDP 동작을 구현하기 위한 뉴로모픽 시스템
6 6
제 4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전송 게이트는 각각 드레인 단자와 소스 단자가 서로 연결된 NMOS 트랜지스터 및 PMOS 트랜지스터로 이루어진 STDP 동작을 구현하기 위한 뉴로모픽 시스템
7 7
제 6 항에 있어서, 상기 STDP 제어블록은, 상기 제2 신호 생성부에서 출력되는 포스트 뉴런 신호를 반전시켜 상기 제1 전송 게이트의 NMOS 트랜지스터의 게이트 단자와 상기 제2 전송 게이트의 PMOS 트랜지스터의 게이트 단자로 출력하는 제1 인버터;상기 제1 인버터에서 출력되는 신호를 반전시켜 상기 제1 전송 게이트의 PMOS 트랜지스터의 게이트 단자로 출력하는 제2 인버터; 및상기 제2 신호 생성부에서 출력되는 포스트 뉴런 신호를 상기 제2 전송 게이트의 NMOS 트랜지스터의 게이트 단자로 출력하는 버퍼;를 포함하는 STDP 동작을 구현하기 위한 뉴로모픽 시스템
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제 2 항에 있어서, 상기 STDP 제어블록들 중 어느 하나의 출력라인에 연결된 STDP 제어블록에서 포스트 뉴런 신호가 발생하면, 나머지 출력라인에 연결된 STDP 제어블록에서 포스트 뉴런 신호가 발생되지 않도록 나머지 출력라인에 연결된 STDP 제어블록의 제2 신호 생성부의 구동을 억제하는 횡억제 회로를 더 포함하는 STDP 동작을 구현하기 위한 뉴로모픽 시스템
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원 한국과학기술연구원연구운영비지원(R＆D)(주요사업비) 인공뇌융합연구사업
2 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원 차세대지능형반도체기술개발(R＆D) 고신뢰성 초저전력 스파이킹 뉴런 소자 및 어레이 개발
3 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원(KIST) 신개념PIM반도체선도기술개발(R＆D) eFLASH 기반의 PIM 시냅스 어레이 제작 및 인공신경망 하드웨어 개발