ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНІЧНОЇ РЕАЛІЗАЦІЇ ШТУЧНОГО НЕЙРОНА ДЛЯ РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧ КОНТРОЛЮ І ДІАГНОСТИКИ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ АВІАЦІЙНОГО ДВИГУНА ТВ3-117

Анотація

Розглядаються питання математичного моделювання нейрона і можливості його технічної реалізації, оскільки штучний нейрон – є базовою ланкою будь-якої нейронної мережі, зокрема, нейронної мережі, що використовується для контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 у польотних режимах. Запропоновано шлях, що базується на розрядно-паралельної обробці числових даних (синапсів) з метою отримання точності вихідного сигналу нейронної мережі. Розроблена схема взаємодії операторів паралельного підсумовування потоків числових даних із загальною організацією обробки багаторозрядного перенесення, на якій базується безпосередньо алгоритм підсумовування чисел. Розглянуто принципи та запропоновано структуру побудови пристроїв паралельного підсумовування масивів числових даних в операційному базисі «пошук–вибірка» з обробкою та розбивкою загального перенесення на основний і додатковий і в операційному базисі «пошук–вибірка–запис–читання» з конвеєрним способом обробки багаторозрядного перенесення. Запропонований пристрій реалізації нейрона може служити новою елементною базою побудови нейрокомп’ютерів з більш високою швидкістю обробки біологічної інформації, розроблених на базі 64-розрядного міні-комп’ютера Raspberry Pi NanoPi M1 Plus з чотириядерним процесором Allwinner H3. Визначено, що за необхідності підвищення точності алгоритмів і ускладнення їх структури може призвести до збільшення числа штучних нейронів, і, відповідно, до збільшення кількості виконуваних обчислювальних операцій. У такому випадку доцільною є реалізація запропонованих алгоритмів на базі більш швидкісних обчислювальних пристроїв порівняно зі штатним мікроконтролером, що можуть бути реалізовані на основі цифрових сигнальних процесорів, програмованих логічних інтегральних схем або спеціалізованих процесорів.

Ключові слова: авіаційний двигун, нейронна мережа, штучний нейрон, розрядний зріз