• 제목/요약/키워드: Neuron chip

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상관관계를 이용한 홉필드 네트웍의 VLSI 구현 (VLSI Implementation of Hopfield Network using Correlation)

  • 오재혁;박성범;이종호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.254-257
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    • 1993
  • This paper presents a new method to implement Hebbian learning method on artificial neural network. In hebbian learning algorithm, complexity in terms of multiplications is high. To save the chip area, we consider a new learning circuit. By calculating similarity, or correlation between $X_i$ and $O_i$, large portion of circuits commonly used in conventional neural networks is not necessary for this new hebbian learning circuit named COR. The output signals of COR is applied to weight storage capacitors for direct control the voltages of the capacitors. The weighted sum, ${\Sigma}W_{ij}O_j$, is realized by multipliers, whose output currents are summed up in one line which goes to learning circuit or output circuit. The drain current of the multiplier can produce positive or negative synaptic weights. The pass transistor selects eight learning mode or recall mode. The layout of an learnable six-neuron fully connected Hopfield neural network is designed, and is simulated using PSPICE. The network memorizes, and retrieves the patterns correctly under the existence of minor noises.

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론웍스 네트워크의 자가 진단을 지원하는 흠 제어 네트워크 구성 관리 서버의 구조

  • 이창은;박준희;손영성;문경덕
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (C)
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    • pp.142-144
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    • 2003
  • 본 논문에서는 홈 자동화 네트워크으로 가장 각광을 받고있는 론웍스(Lonworks) 시스템을 구성 관리하는 홈 서버 플랫폼의 새로운 구조를 제안한다. Echelon사에서 제안하는 Lonworks 시스템의 구성관리 도구로서의 LonMaker는 자체적으로 개발한 LNS (Lonworks Network Service)라고 하는 비 표준화된 구성 관리 기술을 통해서 네트워크를 관리하도록 지원하며, 상기한 LNS를 인프라로 활용하는 도구로서, LNS는 빌딩 혹은 가정 내에 Lonworks 네트워크로 연결되어 있는 디바이스들에 대한 정보를 DB화하여 구축된 자료를 기반으로 하여 디바이스들간에 연동이 가능하도록 지원한다. 그러나 고가이며, 구성 관리를 한 디바이스 개수당 가격을 별도로 지불해야 하는 로열티가 있고, 이 역시도 하드웨어 제약사양인 뉴런칩(Neuron Chip)을 사용해야 한다는 점에서 개발자로 하여금 많은 부담을 주고 있다. 이에 본 논문에서는 홈 자동화 네트워크 개발 시에 노드 구조를 각 응용목적에 맞도록 보다 유연성 있게 구현할 수 있도록 하는 네트워크 구성 관리 기능을 갖춘 흠 서버 플랫폼을 제안한다 제안된 흠 서버 플랫폼을 통해 제어 네트워크의 다양화와 고성능 처리의 장점을 얻을 수 있었고, 기존의 고가의 론웍스 LonMaker 소프트웨어를 사용하지 않고도 단지 리눅스 상의 무료 컴파일러인 gcc 컴파일러를 통해 홈 서버 노드를 구성할 수 있으므로 시스템 개발에 대한 비용을 많이 줄일 수 있으며, 리눅스 OS를 사용하는 홈 자동화 홈 서버 시스템으로의 파급효과가 클 것이다.

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vMOS 기반의 DLC와 MUX를 이용한 용량성 감지회로 (Design of a Capacitive Detection Circuit using MUX and DLC based on a vMOS)

  • 정승민
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.63-69
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    • 2012
  • 본 논문에서는 용량성 지문센서의 회색조 이미지를 얻기 위한 새로운 회로를 제안하고 있다. 기존의 회로는 회색조 이미지를 얻기 위해 많은 칩 면적을 차지하는 DAC를 적용하거나 전력소모가 많고 전역 클럭을 적용하는 비휘발성 메모리에 적용되는 승압회로를 픽셀별로 적용하였다. 개선된 전하분할 방식의 용량성 지문센서 감지회로는 뉴런모스(vMOS) 기반의 DLC(down literal circuit) 회로와 단순화된 아날로그 MUX(multiplexor)를 적용하였다. 설계된 감지회로는 0.3V, $0.35{\mu}m$ CMOS공정을 적용하여 동작을 검증하였다. 제안된 회로는 기존의 비교기와 주변회로를 필요로하지 않으므로 단위 픽셀의 레이아웃 면적을 줄이고 이미지의 해상도를 향상 시킬 수 있다.

모단피의 PC12 cell 산화억제 효과 및 neuronal 유전자 발현 profile 분석에 대한 연구 (Effect of Moutan Cortex Radicis on gene expression profile of differentiated PC12 rat cells oxidative-stressed with hydrogen peroxide)

  • 김현희;노삼웅;나영인;배현수;신민규;김정숙;홍무창
    • 동의생리병리학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.529-541
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    • 2003
  • Yukmijihwang-tang has been widely used as an and-aging herbal medicine for hundred years in Asian countries. Numerous studies show that Yukmijihwangtang has anti-oxidative effect both in vivo and in vitro. It has been reported that Moutan Cortex Radicis extract (MCR) was the most effective herb in Yukmijihwang-tang on undifferentiated PC12 cells upon oxidative-stressed with hydrogen peroxide. The purpose of this study is to; 1) evaluate the recovery of neuronal damage by assessing the anti-oxidant effect of MCR on PC12 cells differentiated with nerve growth factor (NGF), 2) identify candidate genes responsible for anti-oxidative effect on differentiated PC12 cells by oligonucleotide chip microarray. PC12 cells, which were differentiated by treating with NGF, were treated without or with hydrogen peroxide in the presence or absence of various concentration of MCR. Cell survival was determined by using MTS assay. Measurement of intracellular reactive oxygen species (ROS) generation was determined using the H2DCFDA assay The viability of cells treated with MCR was significantly recovered from stressed PC12 cell. In addition, wide rage of concentrations of MCR shows dose-dependent inhibitory effect on ROS production in oxidative-stressed cells. Total RNAs of cells without treatment(Control group), only treated with H₂O₂ (stressed group) and treated with both H₂O₂ and of MCR (MCR group) were isolated, and cDNAs was synthesized using oligoT7(dT) primer. The fragmented cRNAs, synthesized from cDNAs, were applied to Affymetrix GeneChip Rat Neurobiology U34 Array. mRNA of Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II delta subunit(CaMKII), neuron glucose transporter (GLUT3) and myelin/oligodendrocyte glycoprotein(MOG) were downregulated in Stressed group comparing to Control group. P2X2-5 receptor (P2X2R-5), P2X2-4 receptor (P2X2R-4), c-fos, 25 kDa synaptosomal attachment protein(SNAP-25a) and GLUT3 were downregulated, whereas A2 adenosine receptor (A2AR), cathechol-O-methyltransferase(COMT), glucose transporter 1 (GLUT1), EST223333, heme oxygenase (HO), VGF, UI-R-CO-ja-a-07-0-Ul.s1 and macrophage migration inhibitory factor (MIF) were upregulated in MCA group comparing to Control group. Expression of Putative potassium channel subunit protein (ACK4), P2X2A-5, P2X2A-4, Interferon-gamma inducing factor isoform alpha precursor (IL-18α), EST199031, P2XR, P2X2 purinoceptor isoform e (P2X2R-e), Precursor interleukin 18 (IL-18) were downregulated, whereas MOO, EST223333, GLUT-1, MIF, Neuronatin alpha, UI-R-C0-ja-a-07-0-Ul.s1, A2. adenosine receptor, COMT, neuron-specific enolase (NSE), HO, VGF, A rat novel protein which is expressed with nerve injury (E12625) were upregulated in MCR group comparing to Stressed group. The results suggest that decreased viability and AOS production of PC12 cell by H₂O₂ may be, at lease, mediated by impaired glucose transporter expression. It is implicated that the MCR treatment protect PC12 cell from oxidative stress via following mechanisms; improving glucose transport into the cell, enhancing expression of anti-oxidative genes and protecting from dopamine cytotoxicity by increment of COMT and MIF expression. The list of differentially expressed genes may implicate further insight on the action and mechanism behind the anti-oxidative effects of herbal extract Moutan Cortex Radicis.

감성과학을 위한 측정기법의 최근 연구 동향 (Recent Trend in Measurement Techniques of Emotion Science)

  • 정효일;박태선;이배환;윤성현;이우영;김왕배
    • 감성과학
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    • 제13권1호
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    • pp.235-242
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    • 2010
  • 최근 학제간 교류가 빈번해지고 그 경계마저도 무너지고 있는 추세에서 감성과학에 대한 연구범위는 그 어느 때보다도 넓어지고 있다. 과거 심리학, 환경디자인, 두뇌 신경학 중심의 학제연구를 넘어서 인류학, 사회학, 문화 역사학, 예술, 공학 등 모든 분야에 걸쳐 감성에 대한 관심이 높아지고, 또 이들 간의 견고한 학제연구의 필요성이 제기되고 있다. 본 논문에서는 일차적으로 감성연구의 각 분과학문의 지평 확대를 위해 동물모델을 이용한 감성기법, 인공 후각센서와 뉴런 칩 기술의 적용가능, 감성과학을 이용한 인간 대사조절 등의 연구 가능성을 타진해 보고 향후 감성연구가 심리학이나 의학, 이공계학은 물론 철학, 역사 문화, 사회학 등의 전방위적 학제간 연구로 확장될 필요성을 제시한다. 동물 모델을 이용한 감성측정기법에서는 주로 감성의 근원지를 뇌로 규정하고 뇌신경을 자극했을 때 나타나는 현상 등을 모니터링하는 기법등을 소개한다. 인공후각센서와 뉴런칩에 관한 내용은 최근의 첨단 나노/마이크로 응용기술을 감성과학분야에 적용하려는 사례를 소개하는 것으로 반도체 공정으로 만든 칩위에 후각세포나 신경세포를 키우면서 전기적 신호를 읽는 신기술을 소개한다. 마지막으로 소리를 감성의 한 자극체로 보고 인간의 생리대사, 특히 비만 관리에 있어 감성과학을 응용한 사례를 자세히 보고한다.

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구속 스트레스 (immobilization stress)를 가한 rat의 hypothalamus에서의 유전자 발현 및 포심건비탕의 항스트레스 효과에 관한 cDNA microarray 분석 (Gene Expression Analyses in Hypothalami of Immobilization-stressed and BoshimgeonbiTang-treated Mice Using cDNA Microarray)

  • 이한창;염미정;김건호;최강덕;이승희;심인섭;이혜정;함대현
    • 동의생리병리학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.1393-1403
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    • 2003
  • The genetic effects of restraint stress challenge on HPA axis and the therapeutic effect of Boshimgeonbi-Tang on the stress were studied with cDNA microarray analyses on hypothalamus using an immobilization-stress mouse as stress model. Male CD-1 mice were restrained in a tightly fitted and ventilated vinyl holder for 2hours once a day, and this challenge was repeated for seven consecutive days. The body weights of the immobilization-stress mice were diminished about 25 percent degree as compared to normal ones. Seven days later, total RNA was extracted from the organs of the mouse, body-labeled with CyDye/sup TM/ fluorescence dyes (Amersham Bioscience Co., NJ), and then hybridized to cDNA microarray chip. Scanning and analyzing the array slides were carried out using GenePix 4000 series scanner and GenePix Pro/sup TM/ analyzing program, respectively. The expression profiles of 109 genes out of 6000 genes on the chip were significantly modulated in hypothalamus by the immobilization stress. Energy metabolism-, lipid metabolism-, apoptosis- and signal transduction-related genes were transcriptionally activated whereas DNA repair-, protein biosynthesis-, and structure integrity-related genes were down-regulated in hypothalamus. The 58 genes were up-regulated by the mRNA expression folds of 1.5 to 7.9. and the 51 genes were down-regulated by 1.5 - 3.5 fold. The 20 genes among them were selected to confirm the expression profiles by RT-PCR. The mRNA expression levels of Tnfrsf1a (apoptosis), Calm2 (cell cycle), Bag3 (apoptosis), Hspe1 (protein folding), Aatk (apoptosis), Dffa (apoptosis), Itgb1 (cell adhesion), Vcam1 (cell adhesion), Fkbp5 (protein folding), BDNF (neuron survival) were restored to the normal one by the treatment of Boshimgeonbi-Tang.

유비쿼터스 홈네트워크를 위한 LonRF 디바이스 기반의 센서 네트워크 설계 및 응용 (Design and Application of a LonRF Device based Sensor Network for an Ubiquitous Home Network)

  • 노광현;이병복;박애순
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.87-94
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    • 2006
  • 유비쿼터스 홈네트워크 ( uHome-net) 구현을 위해서는 다양한 센서들이 통합된 유무선 센서 네트워크에 연결될 수 있어야 한다. 본 논문은 제어 네트워크에 널리 사용되고 있는 LonWorks 기술을 uHome-net의 유무선 센서 네트워크에 적용한 사례를 소개하고, LonTalk 프로토콜이 탑재된 뉴런칩, 433.92MHz RF 트랜시버, 센서와 응용 프로그램으로 구성되는 LonRF 디바이스의 설계 및 응용 서비스 구현 결과를 설명한다. LonRF 디바이스의 응용 예로 실내에서 물체의 3차원 좌표를 측정할 수 있고 uHome-net과 연동되는 LonRF 스마트배지를 개발하였다. LonRF 디바이스 기반의 위치인식 서비스, 원격검침서비스, 원격경비서비스 등의 홈네트워크 서비스를 uHome-net 테스트베드에 구현하였다. 본 연구는 LonWorks 기술 기반의 센서 네트워크가 유비쿼터스 홈네트워크의 제어 네트워크로 적용할 수 있고, 개발된 LonRF 디바이스가 센서 네트워크의 무선 노드로 사용될 수 있음을 보였다.

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인간 신경모세포종 SH-SY5Y에서 인삼(人蔘) total ginsenosides의 신경보호 기능에 관련된 유전자 발현 양상에 대한 연구 (Gene expression profiling of SH -SY5Y cells in neuroprotective effect of total ginsenosides on H202 induced neurotoxicity)

  • 이승기;채영규;정경화;김지혁;허용석
    • 동의신경정신과학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.95-110
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    • 2007
  • Objective : The purpose of this study was to investigate molecular basis of neuroprotective effect in total ginsenosides. After H202 induced neurotoxicity, gene expression profiling of SH-SY5Y neuroblastoma cells treated by total ginsenosides is analyzed. Method : After SH-SY5Y cells were cultured, they were damaged by H202 induced oxidative stress. After twenty four hours, experimental group is treated by total ginsenosides and control group is treated by 0.9% saline. A high density cDNA microarray chip is used to analyze the gene expression profiling of SH-SY5Y cells. The Significance Analysis of Microarray method is used for identifying genes on a microarray. Results : 1. According to the results of microarray experiment, 17 genes were up-regulated, 38 genes were down-regulated. 2. Expression of OPHNl, KTANl, ATM, PRKCE, MAPKs genes associated with cell proliferation, neural growth, and the prevention of apoptosis were increased. 3. Change of EPX gene was the greatest among all genes. EPX gene associated with oxidative stress, and tumor suppressor gene ADAM11 were decreased. Conclusion : According to this study, molecular basis of neuroprotective effect of total ginsenosides is as followings: the increase of gene expression associated with cell proliferation, neuron growth, the prevention of apoptotsis and decrease of gene expression associated with oxidative stress and tumor suppressor.

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하이브리드 VLSI 신경망 프로세서에서의 양자화에 따른 영향 분석 (Analysis of the Effect on the Quantization of the Network's Outputs in the Neural Processor by the Implementation of Hybrid VLSI)

  • 권오준;김성우;이종민
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권4호
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    • pp.429-436
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    • 2002
  • 인공 신경망을 실제적인 응용 분야에 적용하기 위하여 하드웨어 시스템으로 구현하는 것이 필요하다. 하드웨어로 구현하는 방법에는 현재 하이브리드 VLSI 신경망 칩으로 구현하는 것이 가장 유망하다. 이미 학습된 신경망을 하이브리드 신경망 칩을 사용하여 구현하는 경우 뉴런 출력과 가중치 값의 양자화 과정이 필수적이다. 이러한 과정은 신경망의 출력층 뉴런의 이미 학습된 출력에 비해 왜곡을 야기한다. 본 논문에서는 이러한 신경망의 출력 왜곡에 대한 통계적 특성을 자세하게 분석하였다. 분석 결과는 신경망의 출력 왜곡을 줄이기 위해서는 입력 벡터의 정규화와 가중치 값들이 작아야 한다는 사실을 보여 주었다. 시계열 데이터에 대한 실험 결과는 분석 결과를 고려하여 학습된 신경망들의 경우 실제로 뉴런 출력 및 가중치 값의 양자화로 인한 출력층 뉴런의 출력 왜곡이 상당히 줄어들 수 있음을 명확히 보여 주었다.

Development of High Performance LonWorks Based Control Modules for Network-based Induction Motor Control

  • Kim, Jung-Gon;Hong, Won?Pyo;Yun, Byeong-Ju;Kim, Dong-Hwa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.414-420
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    • 2005
  • The ShortStack Micro Server enables any product that contains a microcontroller or microprocessor to quickly and inexpensively become a networked, Internet-accessible device. The ShortStack Micro Server provides a simple way to add LonWorks networking to new or existing smart devices. . It implements the LonTalk protocol and provides the physical interface with the LonWorks communication. The ShortStack host processor can be an 8, 16, or 32-bit microprocessor or microcontrollers. The ShortStack API and driver typically require about 4kbytes of program memory on the host processor and less than 200 bytes of RAM. The interface between host processor and the ShortStack Micro Server may be a Serial Communication Interface (SCI). The LonWorks control module with a high performance is developed, which is composed of the 8 bit PIC Microprocessor for host processor and the smart neuron chip for the ShortStack Micro Server. This intelligent control board is verified as proceeding the various function tests from experimental system with an boost pump and inverter driving systems. It is also confirmed that the developed control module provides stably 0-10VDC linear signal to the input signal of inverter driving system for varying the induction motor speed. Thus, the experimental results show that the fabricating intelligent board carried out very well the various functions in the wide operating ranges of boost pump system. This developed control module expect to apply to industrial fields to require the comparatively exact control and monitoring such as multi-motor driving system with inverter, variable air volume system and the boost pump water supply systems.

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