スパイクベース非線形演算のためのCMOS結合位相振動子回路

摘要

スパイクベース演算のためのパルス結合位相振動子CMOS回路を試作し，同期現象を確認した．位相振動子モデルをCMOS回路で構成する場合，位相変数を表現するために，キャパシタを一定電流で充電していき，2πに相当する電圧値に達したときに0に相当する電圧値にリセットする機構とした．また，このリセットタイミングで，結合している他の振動子へスパイクパルスを出力するように設計した．各振動子回路は結合している他の振動子からスパイクパルスを受け取ると，自身が生成する位相応答関数に応じた電流値をサンプリングして，内部状態を更新する．設計したCMOS回路では区分三値で位相応答関数を実現し，各同期現象を観測した．また，位相応答関数とスパイクの幅の組み合わせによって，任意の傾きをもつ区分線形の結合関数を生成することができるので，結合関数を変形させたときの同期動作の過渡変化を観測した．