Перестраиваемая логика комплексных переменных и квантовые сети на ее основе

Перестраиваемая логика комплексных переменных и квантовые сети на ее основе

Плюснин Николай Инокентьевич
д.ф.-м.н., доцент, Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного» Министерства обороны Российской Федерации, с.н.с., 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 3, тел.: +7(924)233-62-61, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал поступил в редакцию 1 августа 2022 года.

Аннотация
Рассмотрена непрерывная - аддитивно-мультипликативная (АМ) логика, в которой логические операции заменяются на алгебраические операции («×» и «+») или операции с векторами, а двоичные переменные «0» и «1» на непрерывные скалярные («0-1») или комплексные переменные. Для построения этой логики, используется непрерывный аналог канонической формы булевой логики в виде совершенной дизъюнктивной или конъюнктивной нормальной формы (КАМ логика). Особенность КАМ логики – это непрерывная зависимость от входных переменных и потенциальное разнообразие непрерывных логических функций. На основе предложенных ранее «нечеткой» (распределенной) непрерывной функции, в виде суперпозиции «четких» функций, и реализующей ее схемы перестраиваемого КАМ-элемента, сделано обобщение этого элемента до сетевого КАМ-элемента с несколькими перестраиваемыми выходами. Функции перемножения в этом КАМ-элементе могут выполняться с помощью известного мемристора, который может быть заменен мемтранзистором, построенном на основе полевого транзистора. В квантовых КАМ-сетях, эти элементы, соответственно: «к-мемристор» и «к-мемтранзистор». Один из вариантов к-мемтранзистора - это составной гибридный спин-полевой транзистор, на основе планарного спин-вентиля с магнитной памятью и полевого транзистора с сегнетоэлектрической памятью. Отмечается, что основная технологическая проблема квантовых КАМ-сетей на основе такого гибридного спин-транзистора - это создание планарных проводящих и ферромагнитных элементов на основе ультратонких металлических и ферромагнитных пленок на кремнии.

Ключевые слова
Аддитивно-мультипликативная логика, непрерывные переменные, каноническая аддитивно-мультипликативная логика, распределенная логика, схемы перемножения, мемристор, мемтранзистор, спиновый вентиль, полевой транзистор, металлические и ферромагнитные пленки, планарные структуры на кремнии.

DOI
10.31776/RTCJ.10404

Индекс УДК 
510.647:004.414.23:621.316

Библиографическое описание
Плюснин Н.И. Перестраиваемая логика комплексных переменных и квантовые сети на ее основе / Н.И. Плюснин // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 10. - № 4. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2022. – С. 267-274. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. Маладкар К. 6 Типов искусственных нейронных сетей, используемых в настоящее время в машинном обучении. Категория: Уголок разработчиков / К. Маладкар. – 2018. – Текст: электронный // Developers Corner: [сайт]. – Бангалор. Индия. – URL: https://analyticsindiamag.com/6-types-of-artificial-neural-networks-currently-being-used-in-todays-technology/ (дата обращения: 27.07.2022). (Англ.).
  2. Поспелов Д.А. Cтановление информатики в России // Новости искусственного интеллекта. – 1999. – №1. – С. 52-89. – Текст: непосредственный.
  3. Принцип нейронной ассоциативной памяти / Кохонен Т. [и др.] // Неврология. – 1977. – Т. 2. – №. 6. – С. 1065-1076. (Англ.). – Текст: непосредственный.
  4. Заде Л.А. Концепция лингвистической переменной и ее применение к приближенным рассуждениям—I // Информационные науки. – 1975. – Т. 8. – №. 3. – С. 199-249. (Англ.). – Текст: непосредственный.
  5. Гинзбург С.А. Математическая непрерывная логика и представление функций // ЗАРУБЕЖНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. DIV WRIGHT-PATTERSON AFB, ОГАЙО, 1968. (Англ.). – Текст: непосредственный.
  6. Левин В.И. Непрерывная логика. Ее обобщения и применения. II // Автоматика и телемеханика. – 1990. – №. 9. – С. 3-26. – Текст: непосредственный.
  7. Плюснин Н.И. Нечеткая логика с мультипликативно-аддитивным взвешиванием информации // Процессы на поверхности полупроводниковых структур при вакуумном методе эпитаксии. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1981. – С. 67-80. – Текст: непосредственный.
  8. Волгин Л.И. АМ-алгебра и ее применения // Автоматика и вычислительная техника. – Рига, 1996. – №1. – С.19-23. EDN: LDNJJJ.
  9. Рябинин И.А. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем /
    И.А. Рябинин, Г.Н. Черкесов. – Москва: Радио и связь, 1981. – Текст: непосредственный.
  10. Нильссон Н. Дж. Вероятностная логика // Искусственный интеллект. – Т. 28(1), с. 71-87. – 1986. – DOI: 10.1016/0004-3702(86)90031-7. (Англ.). – (дата обращения: 10.11.2022). – Текст: электронный.
  11. Андреев Д.В. Реляторные коммутационно-логические преобразователи и процессоры ранговой обработки аналоговых сигналов: специальность 05.13.05 «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Андреев Дмитрий Васильевич. – Ульяновск, 1998. – 19 с. – EDN ZJSJWB.
  12. Коган А.Б. Вероятностные механизмы нервной деятельности / А.Б. Коган, О.Г. Чораян // Ростов на Дону: ИРУ. – 1980. – Текст: непосредственный.
  13. Плюснин Н.И. Схемная и физико-техническая реализация нечеткой логики с мультипликативно- аддитивным взвешиванием информации // Процессы на поверхности полупроводниковых структур при вакуумном методе эпитаксии. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1981, с. 81-90. – Текст: непосредственный.
  14. Электроника / Аналоговые умножители. – Текст: электронный // Wikibooks: [сайт]. – Стокгольм, Швеция. – URL: https://en.wikibooks.org/wiki/Electronics/Analog_multipliers (дата обращения: 27.07.2022). (Англ.).
  15. Старченко Е.И. Аналоговые перемножители напряжения. – Шахты: Из-во ЮРГУЭС, 2006. – Текст: непосредственный.
  16. Найден пропавший мемристор / Д.Б. Струков [и др.] // Природа. – 2008. – Т. 453. – № 7191. – С. 80-83. (Англ.). – Текст: непосредственный.
  17. Последние достижения в области двумерных нейроморфных устройств и искусственных нейронных сетей / Тянь К. [и др.] // Современная прикладная физика. – 2021. – Т. 31. – С. 182-198. (Англ.). – Текст: непосредственный.
  18. Датта С. Электронный аналог электрооптического модулятора / С. Датта, Б. Дас // Письма по прикладной физике. – 1990. – Т. 56. – №. 7. – С. 665-667. (Англ.). – Текст: непосредственный.
  19. Плюснин Н.И. Феноменологические модели зарождения и роста металла на полупроводнике // Физика твердого тела. – 2019. – Т. 61. – №. 12. – С. 2421-2424. – Текст: непосредственный.
  20. Плюснин Н.И. Атомно-масштабный анализ структурно-фазового состояния и механизма роста слоистых наноструктур // Успехи физики и химии материалов. – 2016. – Т. 6. – №. 7. – С. 195-210. (Англ.). – Текст: непосредственный.
  21. Плюснин Н.И. От физики формирования границы раздела – к низкоразмерным нанопокрытиям и материалам на их основе // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. – 2016. – №. 4 (188). – С. 27-35. – Текст: непосредственный.
  22. Плюснин Н.И. Металлические нанопленки на монокристаллическом кремнии: рост, свойства и применение // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. – 2016. – Т. 18. – №. 2. – С. 81-94. – Текст: непосредственный.
  23. Плюснин Н.И. Создание электрических спиновых инжекторов для кремниевой спинтроники: достижения и перспективы // Явления твердого тела. – 2016. – Т. 245. – С. 32-41. (Англ.). – Текст: непосредственный. 

Полный текст статьи (pdf)