40、神经形态系统软件基础设施概述

神经形态系统软件基础设施概述

1. 引言

在神经形态系统中，软件扮演着至关重要却常被忽视的角色。其主要涵盖芯片与系统描述、配置、地址事件（AE）流处理、映射以及布局与路由等功能。
- 芯片与系统描述软件 ：借助数据库和描述语言，统一维护和查询硬件属性知识。
- 配置软件 ：用于配置芯片参数、偏置值，以及进行参数调优和校准。
- AE 流处理软件 ：参与 AE 流的处理，包括重放、生成刺激、捕获 AE 用于显示、统计分析等。
- 映射软件 ：控制 AE 在地址空间之间的映射。
- 布局与路由软件 ：优化大规模 AER 系统中神经群体的分布和 AE 流量的路由。

跨社区的共性对于神经形态系统的发展至关重要。不同实验室之间的交流与合作，如通过研讨会和项目合作，借助通用的芯片设置描述、配置接口和 AE 流格式等，推动了系统的发展。

2. 芯片与系统描述软件

构建神经形态系统面临硬件复杂性的挑战。系统规模越大，参数数量越多，且模拟技术存在失配问题，同一类型的芯片可能需要不同的偏置参数。为应对这些挑战，可构建数据库来描述参数、芯片和电路板等信息。对于简单系统，可使用文本文件；通常采用 XML 语言。

2.1 XML 语言

XML 适合描述层次化的神经形态系统，具有以下优点：
- 可使用标准文本编辑器编辑，在浏览器中显示。
- 语法与 HTML 相似，易于理解。