Sieci neuronowe komórkowe: efektywne narzędzia przetwarzania informacji obrazowej

• Autorzy: Ślot K.

Warianty tytułu

EN

Cellular Neural Networks: Efficient Image Processing Tools

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsza rozprawa stanowi podsumowanie prac prowadzonych przez autora w ramach koncepcji sieci neuronowych komórkowych. Sieci neuronowe komórkowe stanowią, sformułowaną w roku 1987, propozycję systemu rozproszonego przetwarzania informacji przy użyciu analogowych elementów procesorowych o prostej strukturze i regularnej organizacji. Praca zawiera obszerną prezentację aktualnego stanu badań dotyczących wszystkich aspektów dziedziny -teorii sieci, jej zastosowań i implementacji fizycznych. Zasadnicza większość przedstawionych w rozprawie zagadnień dotyczy wyników prac własnych autora, prowadzonych we wszystkich wymienionych kierunkach. Dokonana w pierwszej części rozprawy prezentacja rezultatów badań w zakresie teorii sieci neuronowych komórkowych zawiera omówienie podstawowych cech koncepcji podstawowej oraz obszerne omówienie zasadniczych kierunków ewolucji, jakim koncepcja ta podlegała od momentu jej sformułowania. Szczególna uwaga poświęcona została charakterystyce modelu tzw. uniwersalnej sieci neuronowej komórkowej, stanowiącej teoretyczną podstawę realizacji analogowych, równoległych procesorów obrazu. Wątek implementacji fizycznych sieci, mający kluczowe znaczenie dla praktycznego znaczenia koncepcji, stanowi temat drugiej części rozprawy. W rozprawie scharakteryzowane zostały dwa rozważane obecnie kierunki fizycznej implementacji sieci, bazujące na technologii optycznej i technologii półprzewodnikowej, z obszerną prezentacją wykonanych przy współudziale autora, półprzewodnikowych układów przetwarzania obrazów. Przedstawione w ostatniej części rozprawy zagadnienia zastosowań sieci neuronowych komórkowych dotyczą realizacji zadań stawiających najwyższe wymagania szybkościowe przed realizującymi je systemami. Pierwszą omówioną aplikacją sieci jest kompresja sygnałów wizyjnych przeznaczonych do transmisji kanałami o bardzo małej przepustowości, zaś drugą- modelowanie zjawisk opisanych przy użyciu równań różniczkowych cząstkowych.

EN

The presented dissertation summarizes the Author's research in the field of Cellular Neural Networks and provides the reader with an up-to-date review of the main aspects of this paradigm, which has been formulated by L.O. Chua in 1987. The dissertation contains an extensive discussion of the key aspects of the concept, including theoretical considerations, potential applications and physical implementation issues. The dissertation begins with a presentation of the basic Cellular Neural Network model and a review of its selected descendants, with a special emphasis on the Cellular Neural Network Universal Machine model. In part two, network's abstract model physical implementation issues are presented. Of two existing approaches: optics and VLSI technology, the former one is discussed only briefly. The main focus of considerations is a presentation of Cellular Neural Network-based integrated circuits realized in VLSI under the Author's supervision. The described chips are designed to perform specific image-processing tasks and they feature both a simple structure and a high processing speed. The last part of the dissertation is concerned with Cellular Neural Network applications. Two different, computationally demanding, areas of problems are considered as a network's potential application domain. Proposed use of Cellular Neural Network Universal Machine as a means for realizing very low bit-rate video coding is discussed first. Next, an application of Cellular Neural Networks to modeling of partial differential equations and, consequently, physical phenomena described using such equations, is considered.

Słowa kluczowe

PL

sieci neuronowe komórkowe

EN

cellural neural networks

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 1999
• Tom: Z. 257
• Strony: 3--199
• Opis fizyczny: Bibliogr. 146 poz.

Twórcy

autor

Ślot K.

• Instytut Elektrotechniki, Politechnika Łódzka,