KIP-Veröffentlichungen

Im Rahmen dieser Arbeit wird die Implementierung des Adaptionsverhaltens eines neuromorphen Hardwaresystems untersucht. Hierzu werden existierende Messroutinen ob ihrer Nutzbarkeit überprüft und neue Messverfahren zur Bestimmung von Adaptionsparametern präsentiert. Membranspannungsverläufe des High-Input-Count-Analog-Neural -Chips (HICANN) werden dabei untersucht und die gewonnen Ergebnisse mit theoretischen Vorgaben verglichen. Gleichzeitig wird eine mathematische Analyse des dargestellten Neuronen-Modells durchgeführt, womit ein tieferer Einblick in die zugrunde liegenden Funktionsweisen von Adaption ermöglicht wird.
Des Weiteren wurde ein Simulationsprotokoll entwickelt, mit dem Aussagen über die Genauigkeit und Grenzen der implementierten Messalgorithmen getroffen werden konnten. Somit war es erstmals möglich, das Verhalten der Adaptionszeitkonstante sowie des Adaptionsfaktors in Abhängigkeit von den zugehörigen Biasströmen zu ermitteln und die gewonnenen Ergebnisse den Designvorgaben gegenüberzustellen.

In this thesis, the implementation of adaptation on a neuromorphic hardware system is characterised. For that purpose, the feasibility of existing measurement routines is evaluated and new approaches on the determination of adaptation parameters are presented. Membrane voltage curves from the HICANN-Chip are examined and the obtained results are compared with theoretical models. Furthermore a mathematical analysis of the implemented neuron model was conducted, to gain insight into the underlying principles of adaptation. In order to validate the measurement techniques, a simulation protocol was developed, which resulted in statements about the accuracy and limitations of the proposed techniques.
As a conclusion, the observed behaviour of the adaptation time constant and the adaption factor was examined and compared with design specifications of the hardware system.