LOGO Разработчик: Аспирант кафедры информатики и вычислительной техники Романчук Виталий Александрович Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор Ручкин Владимир Николаевич

Нейропроцессорные технологии Нейрокомпьютеры работают по принципам головного мозга и являются компьютерами 6-го поколения, способными заменить обычные компьютеры. Данные компьютеры уже широко используются в военной и космической технике во всем мире. Рассмотрим нейропроцессоры семейства NeuroMatrix 640x (NM6403, NM6404, NM6405), разрабатываемые ведущим мировым производителем нейропроцессорных устройств НТЦ Модуль. Применение процессора: Робототехника Распознавание образов, изображений Медицина Эмуляция нейронных сетей Высокопроизводительные вычисления и другие применения

Рассматриваемая проблема Отсутствие программного обеспечения для работы с нейропроцессорными устройствами и системами. Секретность многих информационных материалов, касающихся нейропроцессорных технологий. Большая цена перехода от обычных процессоров к нейропроцессорам. Для решения в какой то мере перечисленных проблем, была поставлена задача создания программного комплекса.

Архитектура комплекса НастройкиКалькулятор Программное обеспечение (Visual C++) Базовое прогр. обеспечение НТЦ Модуль Проект Текстовый редактор для языков нейроассемблера Анализатор программного кода Конструктор систем Текстовый редактор для С++ Анализатор НПС Терминал Библиотека NeuroProc Библиотека Config Нейропроцессор семейства NM640x НейроКС Удаленное устройство XML веб- сервис Более 140 тыс. строк кода 113 модулей более 35 форм 2 внешних библиотеки

Текстовый редактор Тестовый редактор разделяется на текстовый редактор для языков нейроассемблера и текстовый редактор для языка C++. Разница в том, что для нейроассемблера редактор имеет функции подсветки синтаксиса, некоторые специальные функции (вставка директив и др) и функции компиляции, отладки.

Анализатор программного кода Анализатор программного кода разделяется на анализатор кода для скалярного процессора и анализатор кода для векторного сопроцессора. Назначением анализатора является моделирование команды скалярного или векторного процессора и представление подробных результатов ее выполнения. По этим данным высчитываются потери и выигрыш команды в связи с параллелизмом процессора и особой структурой кода.

Анализатор программного кода Общий вид анализатора программного кода для векторного сопроцессора

Конструктор систем Конструктор необходим для конструирования и визуального представления нейропроцессорных систем различной архитектуры. На данный момент могут быть использованы структуры: конвейерная, векторная, конвейерно-векторная и векторно-конвейерная, произвольная. Структуры, получаемые в данной подсистеме используются в анализаторе нейропроцессорной системы для моделирования и анализа.

Анализатор НПС Анализатор НПС необходим для анализа эффективности реализации заданного класса алгоритмов на той или иной нейропроцессорной структуре. Для расчета эффективности используются специальные алгоритмы. Основными показателями эффективности являются время выигрыша и время проигрыша системы и каждого процессора.

Терминал Терминал необходим для подключения к реальным нейропроцессорным устройствам (или их эмуляторам). Реализованы полностью все функции доступа и работы с нейропроцессорами (плата МЦ4.31 и эмулятор процессора NM6403). Исходные данные могут быть загружены как из текстового редактора, так и из анализатора НПС.

Калькулятор Калькулятор напоминает интерфейс стандартного калькулятора, встроенного в ОС Windows, но в нем добавлены операции, присущие нейропроцессорам семейства NM640x (различные сдвиги, маскирование, функции активации). Калькулятор может использоваться для обычных расчетов и для получения быстрого результата операций нейропроцессора.

Настройки Настройки системы разбиты на функциональные части: общие настройки комплекса, общие настройки для семейства процессоров NM640x, настройки текстового редактора, настройки анализатора программного кода, настройки конструктора систем и анализатора. Выбор ключей компиляции и т.п. может производиться путем выбора соответствующих элементов интерфейса. Общее число настроек – около 100.

Сеть Для подключения к удаленному устройству используется специальная форма. Для подключения использована технология XML веб-сервиса, позволяющего создавать клиент-серверные структуры различной сложности и нейропроцессорные системы. Данная возможность широко применяется на лабораторных занятиях в университете для получения доступа всех студентов к одной плате MЦ4.31 с целью запуска своих программ.

Справочная система В подсистемах Анализатор программного кода и Терминал реализован доступ к справочной системе. Для каждой команды выводится полная информация и вычисляемые данные (потери из- за внутреннего параллелизма процессора и т.д.). Кроме этого многие данные справочной системы выводятся в всплывающих подсказках. Справка в подсистеме Анализатор программного кода Справка в подсистеме Терминал

Применение комплекса 1 Программный комплекс может применяться: в ВУЗах, участвующих в университетской программе НТЦ Модуль; - в ВУЗах, проявляющих интерес к новым технологиям; разработчиками программ для нейропроцессоров; людьми, интересующимся нейропроцессорами или занимающимися проблемами искусственного интеллекта. Программный комплекс может применяться для: моделирования нейропроцессора и/или нейропроцессорной системы; выбора элементной базы нейропроцессорной системы; распараллеливания кода программы на языках нейроассемблера; более удобного доступа к нейропроцессору; разработки программ на языках нейроассемблера; отладки программ, написанных на языках нейроассемблера; помощи при разработке программы для нейропроцессора; обучения языкам нейроассемблера; анализа эффективности нейропроцессорных систем.

Конкуренты и план развития Конкуренты Основным ближайшим конкурентом является программа NMCalculator, разрабатываемая непосредственно в НТЦ Модуль. Отличием программы от аналогов (NMCalculator) является гораздо больший набор функциональных возможностей (60 против 5) и меньшее количество ошибок разработки. Для нейропроцессоров семейства NM640x других конкурентов в данный момент не существует. План коммерциализации проекта На 1-м этапе создание программного комплекса и его продажа. На 2-м этапе создание программно-аппаратных комплексов различного применения (криптографические процессоры, модули сжатия и обработки изображений и т.п.) на основе программного комплекса.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ