سوب

في علم الأعصاب الحسابي ، يعتبر SUPS (لـ Synaptic Updates Per Second ) أو CUPS ( C Connections Updates Per Second ) مقياسًا لأداء الشبكة العصبية، وهو مفيد في مجالات علم الأعصاب ، والعلوم المعرفية ، والذكاء الاصطناعي ، وعلوم الحاسوب .

بالنسبة للمعالج أو الحاسوب المصمم لمحاكاة الشبكة العصبية، يتم قياس SUPS كحاصل ضرب الخلايا العصبية المحاكاة${\displaystyle N}$ومتوسط ​​الاتصال${\displaystyle c}$(المشابك العصبية) لكل عصبون في الثانية:

${\displaystyle SUPS=c\times N}$

وبحسب نوع المحاكاة، فإنها عادة ما تساوي العدد الإجمالي للمشابك العصبية التي تمت محاكاتها.

في محاكاة ديناميكية "غير متزامنة"، إذا حدث ارتفاع مفاجئ في عصبون عند${\displaystyle \upsilon }$هرتز، وهو متوسط ​​معدل التحديثات المشبكية الناتجة عن نشاط تلك الخلية العصبية${\displaystyle \upsilon cN}$في محاكاة متزامنة مع خطوة${\displaystyle \Delta t}$سيكون عدد التحديثات المشبكية في الثانية الواحدة هو${\displaystyle {\frac {cN}{\Delta t}}}$. مثل${\displaystyle \Delta t}$يجب اختيارها أصغر بكثير من متوسط ​​الفاصل الزمني بين نبضتين واردتين متتاليتين، مما يعني${\displaystyle \Delta t<{\frac {1}{\upsilon N}}}$، مما يعطي متوسطًا للتحديثات المشبكية يساوي${\displaystyle \upsilon cN^{2}}$لذلك، تؤدي الديناميكيات المشبكية المدفوعة بالنبضات إلى تزايد خطي في التعقيد الحسابي O (N) لكل عصبون، مقارنةً بـ O(N² ⁾ في الحالة "المتزامنة". ^{[ 1 ]}

طُوِّرت شريحة المعالج الرقمي المتوازي CNAPS-1064 من شركة Adaptive Solutions في ثمانينيات القرن الماضي، وهي عبارة عن شبكة عصبية كاملة . صُمِّمت هذه الشريحة كمعالج مساعد لجهاز رئيسي، وتضم 64 معالجًا فرعيًا مُرتبة في مصفوفة أحادية البعد، وتعمل بنظام SIMD . يستطيع كل معالج فرعي محاكاة خلية عصبية واحدة أو أكثر، ويمكن تجميع عدة شرائح معًا. عند تردد 25  ميجاهرتز، تصل قدرتها إلى 1.28 جيجا عملية حسابية (GMAC) . ^{[ 2 ]} 

بعد عرض شريحة RN-100 (12  ميجاهرتز) أحادية العصبون في سياتل عام 1991، طورت شركة ريكو شريحة RN-200 متعددة العصبونات. احتوت هذه الشريحة على 16 عصبونًا و16 مشبكًا عصبيًا لكل عصبون. تتميز الشريحة بقدرة التعلم الذاتي باستخدام خوارزمية خلفية خاصة بها. تأتي الشريحة في غلاف PGA ذي 257 طرفًا ، وتستهلك 3 واط كحد أقصى. كانت قادرة على معالجة 3  جيجابت في الثانية (1  جيجابت في الثانية عند 32  ميجاهرتز). ^{[ 3 ]}

في الفترة ما بين عامي 1991 و1997، طورت شركة سيمنز شريحة MA-16، والحاسوب العصبي SYNAPSE-1، والحاسوب العصبي SYNAPSE-3. كانت شريحة MA-16 عبارة عن مضاعف مصفوفات سريع، يمكن دمجه لتكوين مصفوفات متزامنة . كانت قادرة على معالجة 4 أنماط، كل منها مكون من 16 عنصرًا (16 بت)، مع 16 قيمة عصبية (16 بت) بمعدل 800 ميجا عملية حسابية (  MMAC) أو 400 مليون  عملية حسابية في الثانية (MCPS) عند تردد 50  ميجاهرتز. احتوت بطاقة SYNAPSE3-PC PCI على شريحتين من MA-16، وبلغت ذروة أدائها 2560  مليون عملية حسابية في الثانية (1.28  جيجا عملية حسابية في الثانية)؛ و7160  مليون عملية حسابية في الثانية (3.58  جيجا عملية حسابية في الثانية) عند استخدام ثلاث بطاقات. ^{[ 4 ]}

في عام 2013، استُخدم حاسوب K لمحاكاة شبكة عصبية تضم 1.73 مليار عصبون، بإجمالي 10.4 تريليون مشبك عصبي (1% من دماغ الإنسان). استمرت المحاكاة لمدة 40 دقيقة لمحاكاة ثانية واحدة من نشاط الدماغ عند مستوى النشاط الطبيعي (4.4 في المتوسط). تطلبت المحاكاة مساحة تخزين تبلغ 1 بيتابايت. ^{[ 5 ]}

• فشل ذريع
• متخصص
• SPECfp
• عملية الضرب والتجميع
• رتب من حيث الحجم (الحوسبة)
• سينابس