38、基于事件的神经形态系统：架构与应用解析

基于事件的神经形态系统：架构与应用解析

1. IFAT简单细胞网络

IFAT简单细胞网络在方向选择性处理方面有着独特的表现。每个简单细胞具有4×1的感受野，从硅视网膜接收两个兴奋性（+）和两个抑制性（-）输入。该系统可以通过允许较低分辨率的感受野，配置为同时处理两个或四个不同的方向。

在这个系统中，不同的标识（B1 - I1）代表着方向选择性内核的组成。例如，(A2) 是硅章鱼视网膜捕获的原始图像，而 (B2) - (I2) 则是从IFAT系统上实现的简单细胞网络处理的视网膜图像的实时视频序列中捕获的帧。

2. 多芯片方向系统（ORISYS）

2.1 系统概述

ORISYS是由Shi和Boahen实验室开发的多芯片方向系统。它采用了Zaghloul和Boahen在2004年研发的60×96的Parvo - Magno硅视网膜。该视网膜能生成尖峰输出，模拟30×48阵列视网膜位置上ON - 持续和OFF - 持续视网膜神经节细胞的响应。系统中自定义芯片之间的事件通信采用字串行协议，即先传输y地址，再传输该行上所有活动事件的x地址。

2.2 系统架构

ORISYS采用前馈架构，其视网膜输出会广播到多个Gabor芯片。每个Gabor芯片可处理32×64阵列视网膜位置的ON和OFF尖峰。每个视网膜位置由Gabor芯片上的四个神经元处理，这四个神经元分别为EVEN - ON、EVEN - OFF、ODD - ON和ODD - OFF，它们根据感受野对称性（EVEN/ODD）和极性（ON/OFF）有所不同。每个神经元会计算该视网膜位置小邻域内ON和OFF神经节细胞尖峰率的加权和，进行半波整流，并将结果