Буланкин В.Б / СОК / electronics

«Модулярный нейропроцессор»

Назначение разработки

Предлагаемая разработка посвящена построению перспективных средств вычислительной техники на базе нейронных сетей с массовым параллелизмом. Модулярные нейропроцессоры предназначены для синтеза функциональных

блоков на основе проектирования программируемых интегральных логических схем.

Описание разработки

Нейрокомпьютеры - вычислители нового класса, активное развитие которых обусловлено объективными причинами, связанными, с одной стороны, с

принципиальными этапами развития современно технологии элементной базы,

восновном определяющим развитие архитектуры любых ЭВМ, а с другой

стороны - практическими требованиями все быстрее и дешевле решать конкретные задачи.

Разработка модулярного нейропроцессора основана на объединении 2-х идей:

модулярной арифметики и нейронных сетей. Такое объединение несет большие потенциальные возможности для перехода компьютерных систем на следующий уровень развития.

Идея модулярной арифметики состоит в том, что цифры числа являются независимыми, поэтому обрабатывать их можно одновременно, так как никаких

переносов из младших разрядов в старшие нет. Это обстоятельство и

определяет параллельную обработку всех разрядов.

Искусственные нейронные сети представляют собой устройства параллельных вычислений, состоящих из множества простых процессоров, которые исключительно просты, особенно в сравнении с процессорами, используемыми

вперсональных компьютерах. Нейронные сети состоят из нейронов, которые соединены разнообразными связями в сеть и определяют интеллект, творческие способности и память человека. Искусственные нейронные сети имеют

биологические предпосылки.

Разработка искусственных разумных систем, которые реализуют преимущества биологических существ, созданных на основе теории нейронных сетей и

модулярной арифметики является актуальной проблемой, так как такое

объединение несет большие потенциальные возможности для перехода

компьютерных систем на качественно новый уровень - на уровень

нейрокомпьютеров.

В настоящее время нейрокомпьютерная технология является одним из наиболее перспективных направлений развития вычислительной техники.

Новый класс специализированных модулярных нейрокомпьютеров основан на

использовании нетрадиционной архитектуры компьютеров, функционирующих в системе остаточных классов, обладающих свойством массового параллелизма. Объединение модулярного принципа представления и обработки данных и

нейронных структур в единую вычислительную архитектуру привело к созданию таких устройств со свойствами, которых нет у них по отдельности. Этот подход

реализует естественный параллелизм представления и обработки данных и позволяет разрабатывать высокопроизводительный и надежные

вычислительные средства.

Предполагаемые методы, алгоритмы и подходы в области исследования

непозиционных нейронных структур не уступает мировому уровню, а в разработке методов быстрого определения позиционных характеристик

непозиционного представления и обработки данных и их нейросетевой

реализации являются пионерскими, способствующими интенсивном поиску новых форм кодирования и широкому использованию при разработке

современных нейрокомпьютерных непозиционных средств вычислительных

систем, обладающих массовым параллелизмом. Полученные научные результаты являются новыми и сопоставимы с мировыми, а по ряду позиций

опережают аналогичные зарубежные разработки в данной области науки, например решение основной проблемы системы остаточных классов, заключающейся в определении немодульных процедур, применение

релаксационных.

нейронных сетей при модулярной обработке данных и другие.

Стадия разработки

Поисковые исследования - 85%; НИР - 70%; ОКР - 10%.

Правовая защищенность объектов интеллектуальной собственности

1.Червяков Н.И., Лисунов В.В. Устройство для перевода числа, представленного

в системе остаточных классов, в полиадическую систему счисления. А.С. N 705443, БИ N 47, 1979.

2.Червяков Н.И., Лисунов В.В. Устройство для перевода числа,

представленного в системе остаточных классов, в полиадическую систему счисления. А.С. N 652556, БИ N 10, 1999.

3.Червяков Н.И., Оленев А.А. Устройство для вычисления квадратичных

вычетов. Патент РФ N 2020757, БИ N 18, 1994.

4.Червяков Н.И., Ремизов С.Л. Устройство для обнаружения ошибок в информации, представленной в системе остаточных классов. Патент РФ N

2022971, БИ N 20, 1994.

5.Червяков Н.И., Ремизов С.Л. Устройство для определения позиционных характеристик непозиционного кода. Патент РФ N 2020756, БИ N 18, 1994.

Предложения по сотрудничеству

Передача технологии, создание производство в Научном центре

нейрокомпьютеров ФГУП "НИИ автоматической аппаратуры имени академика

Семенихина" (Федеральное агентство по промышленности).

Объем инвестиций, период окупаемости для инновационного проекта

Привлеченные финансовые ресурсы - грантовые. Ожидаемая прибыль от внедрения разработки составит 10100 млн. рублей.

Организация-разработчик

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования «Ставропольский государственный университет» (ГОУ ВПО СГУ).

«Автомобильная бортовая информационная система «Мирком 200»

Назначение

Относится к электронному оснащению и предназначена для установки и

эксплуатации в автомобилях.

Описание разработки

Автомобильная бортовая информационная система, содержит базовый

системный электронный блок, оснащенный двадцати контактным электрическим соединителем, двумя интерфейсами USB Host на передней панели, стандартным

гнездом для мониторов DB-15, поддерживающим стандартный выход RGB и дополнительно композитный видеосигнал VHS и SVHS. Также поддерживаются интерфейсы K-Line и L-Line в соответствии с ISO 9141 и ISO 14230-1, цифровой

шины расширения CarBus (разработка ЗАО Мирком).

Система содержит выносной блок с микрофоном для громкой связи,

фотоприемником пульта дистанционного управления и индикатором активности системы. Бортовая информационная система «Мирком 200» по сравнению с другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

-цена в 4-5 раз ниже зарубежных аналогов (в России и СНГ аналогов не имеет);

-повышение надежности;

-широкие функциональные возможности, а именно:

-следит за неисправностью электронных устройств автомобиля и состоянием датчиков, обеспечивает взаимный обмен информацией;

-выполняет голосовые функции;

-выполняет прием телепередач в цветном изображении;

-располагает диагностической системой со встроенной информацией по ремонту, интервалами сервисного обслуживания, адресами и телефонами сервисных центров;

-обеспечивает громкую связь сотового телефона по Bluetooth, произношение голосом номера звонящего абонента, цифровой автоответчик, запоминание до 1000 номеров телефонов;

-интернет-браузер через GPRS;

-система распознавания голосовых команд;

-Система Bluetooth громкой связи с цифровым эхо подавлением;

-GPS/Глонасс спутниковая навигационная система с прокладкой маршрута;

-временные функции;

-дистанционное управление;

-USB-шина;

-быстродействие системы;

-оперативное перепрограммирование;

-адаптирование к легковому автомобилю любой модели;

-совместимость с различными электронными периферийными устройствами.

Стадия разработки

Серийное производство.

Предложения по сотрудничеству

Создание производства.

Объем инвестиций

70 % собственные средства;

30 % заемные средства;

Период разработки 1,5 года, вложения 0,3 млн. дол.

Организация-разработчик

Закрытое Акционерное Общество «Мирком» (ЗАО «Мирком»).

«Модулярный нейроускоритель для персональных ЭВМ»

Назначение

Назначение работы: реализовать преимущества параллельной обработки данных

внейронных сетях на персональных ЭВМ. Возможные области применения: сверхпроизводительная обработка графической информации на персональном ЭВМ; цифровая обработка сигналов; помехоустойчивое кодирование; обработка

данных большой разрядности (сотни десятичных разрядов); криптографические системы и др.

Описание разработки

Реализация быстродействующих нейронных сетей, адаптированных к работе в параллельной математике, такой как система остаточных классов (СОК) на

базе программируемых модульных плат для ЭВМ. Т.е. реализация авторских научно-теоретических разработок по интеграции параллельной математики и

параллельных нейронных сетей. В качестве базовой программируемой платы использован модуль Российского изготовления Scan Engineering Telecom (г. Воронеж) для обработки сигналов, ядром которого является ПЛИС. Для

программирования платы использовано прилагающееся к плате программное обеспечение, адаптированное для параллельного программирования.

Стадия разработки

Опытный образец.

Правовая защищённость объектов интеллектуальной собственности

1. Червяков Н.И., Лисунов В.В. Устройство для перевода числа, представленного

всистеме остаточных классов, в полиадическую систему счисления. А.С. N 652556, БИN 10,1999.

2. Червяков Н.И., Оленев А.А. Устройство для вычисления квадратичных вычетов.

Патент РФ N 2020757, БИ N 18,1994.

3.Червяков Н.И., Ремизов С.Л. Устройство для обнаружения ошибок в информации, представленной в системе остаточных классов. Патент РФ N 2022971, БИN 20, 1994.

4.Червяков Н.И., Ремизов С.Л. Устройство для определения позиционных

характеристик непозиционного кода. Патент РФ N 2020756, БИ N 18,1994.

5.Червяков Н.И. Нейронная сеть для расширения кортежа числовой системы вычетов. Патент №2256226,2005.

Структура привлеченных финансовых ресурсов (бюджетные, внебюджетные, собственные средства в %)

Проведение НИР и разработка опытного образца. Государственная грантовая поддержка в размере 500 тыс. руб. Поддержка университета 200 тыс. руб.

Схема коммерциализации разработки/проекта

Продажа монографий «Физматлит» и «Радиотехника» тиражом более 5000 экз.

Привлечение поволжской государственной академии телекоммуникаций и информатизации для реализации лаборатории по исследованию модулярных ЭВМ и создания опытного образца за их средства.

Организация-разработчик

В Ставропольском государственном университете работает более 550 кандидатов

наук и более 130 докторов наук. Над данным проектом работают 10 аспирантов, 9 кандидатов наук, 2 доктора наук. Для реализации проекта используются

производственные и исследовательские возможности лабораторий СГУ. Руководит проектом доктор технических наук, профессор, заслуженного деятель науки и техники РФ, академик международной академии информатизации, заведующий кафедрой прикладной математики Червяков Николай Иванович.

«Высокоскоростной электропривод»

Назначение

Разработка относится к электроприводу, в частности к электроприводу

переменного тока повышенной частоты с асинхронным электродвигателем и может использоваться в качестве силового электропривода механизмов и машин с частотой вращения рабочих органов до 6000 об/мин. Например,

деревообрабатывающих станков, центрифуг, сепараторов и др.

Описание разработки

Разработана система «вентильный преобразователь «асинхронный двигатель» (ВП-АД), которая состоит из двух блоков (блока силовых транзисторов и блока системы управления) и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором со

специально выполненными обмотками статора. Статорная обмотка АД выполнена в виде двух полуобмоток на каждый полюс и фазу, уложенных в одни и те же пазы

и подключаемых через блок силовых транзисторов к источнику питания. Система

ВП-АД имеет два режима работы — на частоте 50 Гц и 100 Гц. С помощью системы управления статорные полуобмотки можно подключать непосредственно

к питающему напряжению при работе двигателя на частоте 50 Гц. Для работы на частоте 100 Гц статорные полуобмотки подключаются к сетевому напряжению через блок силовых транзисторов, работающих в ключевом режиме. Таким образом, при количестве пар полюсов р = 1 можно получать максимальную частоту вращения ротора до 6 000 об/мин. В системе ВП-АД преобразование

частоты питающего напряжения происходит непосредственно в обмотках

двигателя, что упрощает конструкцию преобразовательного устройства.

Стадия разработки

Действующая модель.

Правовая защищённость объектов интеллектуальной собственности

1.Электропривод переменного тока. Пат. 2168842 Рос. Федерация: 7 H 02 P 5/40, Н 02 К 47/22; заявитель и патентообладатель Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса. - № 2000102959/09; заявл. 07.02.00; опубл.

10.06.01.Бюл. № 16

2.Электропривод переменного тока. Пат. 2192091 Рос. Федерация: 7 H 02 P 7/36, Н 02 К 17/16; заявитель и патентообладатель Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса. - № 2001116419/09; заявл. 13.06.01; опубл.

27.10.02.Бюл. № 30

3.Электропривод переменного тока. Пат. 2195068 Рос. Федерация: 7 H 02 P 7/62,

Н 02 К 17/12; заявитель и патентообладатель Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса. - № 2001116271/09; заявл. 13.06.01; опубл.

20.12.02.Бюл. № 35.

Структура привлеченных финансовых ресурсов (бюджетные, внебюджетные, собственные средства в %)

Внебюджетные средства Ставропольского технологического института сервиса (филиал) Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса

— 100%.

Схема коммерциализации разработки/проекта

Привлечение инвестиций для промышленных разработок. Создание совместного производства.

Организация-разработчик

Ставропольский технологический институт сервиса (филиал) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «ЮжноРоссийский государственный университет экономики и сервиса».