|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Применение сверхпроводящих квантовых интерферометров для адиабатических и нейросетевых вычисленийдипломная работа (Магистр)
- Научные руководители: Кленов Н.В., Соловьев И.И.
- Автор: Щеголев А.Е.
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2017
- Аннотация: Для анализа асимметричных СКВИД структур была разработана методика, позволяющая в предположении малости параметра индуктивности (l) и незначительности вариации переменной части разностной фазы (ψ~) по сравнению с ее основной составляющей (ψ-) получить формулы, описывающие отклик напряжения системы на внешний магнитный сигнал (Глава 2 настоящей работы). Более подробное изучение этого метода позволило выяснить, что полученные аналитические выражения дают хорошее приближение численному счету для случаев, когда индуктивность l не превышает значения единицы. Работоспособность метода была продемонстрирована для случая фиксированной индуктивности (l=0,6) и вариации параметров «слабого» джозефсоновского контакта – критического тока и напряжения. Для случая симметричного СКВИДа, когда l=2 или 4 (из зависимостей, представленных в работе), аппроксимация численного счета проходит с большей погрешностью, однако аналитическая кривая все также может дать качественно верный результат. Основываясь на динамике сверхпроводящих интерферометров (СКВИД, нСКВИД, АКП), были разработаны сверхпроводниковые ячейки для использования их в качестве базовых элементов нейронных сетей – нейронов. В настоящей работе (Глава 3) разработаны решения (Sigma-cell и Gauss-cell) для двух видов нейронных сетей: сетей типа персептрон и РБФ сетей, как наиболее часто исследуемых и применяющихся в современной науке. Результаты численного моделирования предлагаемой Gauss-cell (переходная характеристика ячейки) были использованы в качестве активационной функции нейронов в программной реализации нейронной РБФ сети, где должным образом продемонстрировали свою работоспособность. Было показано, что в силу периодичности переходных характеристик джозефсоновских структур, для их дальнейшего корректного использования в качестве активационных функций требуется нормировка входных данных для оптимизации динамического диапазона. Была проведена систематизация ячеек адиабатической логики (АКП, АКПИ, нСКВИД) с целью изучения их переходных характеристик и возможностей по усилению входного магнитного сигнала. Наилучших результатов удалось добиться в работе с АКПИ (lq=0.1, l=0.8, m=-0.64, φT=0.01×2π) и нСКВИДом (lq=0, l=1, m=-0.8, φT=0.01×2π). Величина усиления входного сигнала при моделировании достигает величин 23 и 28 в пике соответственно, а ширина линии усиления предоставляет большие возможности по выбору формы, длительности и уровня тактирующего импульса.
- Добавил в систему: Кленов Николай Викторович