14716

بررسي روش هاي طراحي ي كاربرد تقسيم كننده تقريبي

1403

دكتر هادي‌شهريار شاه‌حسيني

دكتر هادي‌شهريار شاه‌حسيني

در سال‌هاي اخير، افزايش نياز به سامانه‌هاي هوشمند، قابل‌حمل و پرسرعت، طراحي مدارهاي ديجيتال را با چالش‌هايي نظير مصرف توان بالا، محدوديت منابع سيليكوني، و نياز به پردازش سريع مواجه كرده است. يكي از رويكردهاي نوين و كارآمد براي مقابله با اين چالش‌ها، بهره‌گيري از محاسبات تقريبي است. اين رويكرد با پذيرش خطاي محدود و كنترل‌شده، امكان كاهش پيچيدگي سخت‌افزاري، توان مصرفي و تأخير زماني را فراهم مي‌سازد، به‌ويژه در كاربردهايي كه نياز به دقت كامل وجود ندارد. در اين گزارش، ابتدا مفاهيم اوليه محاسبات تقريبي معرفي شده و انواع واحدهاي محاسباتي تقريبي، از جمله جمع‌كننده‌ها، ضرب‌كننده‌ها و به‌ويژه تقسيم‌كننده‌هاي تقريبي، مورد بررسي اجمالي قرار گرفته‌اند. سپس تمركز اصلي گزارش بر بررسي جامع واحد تقسيم‌كننده تقريبي قرار گرفته و ساختارهاي مختلف طراحي‌شده براي اين واحد در ادبيات علمي تحليل شده‌اند. اين ساختارها شامل روش‌هاي مبتني بر تقريب لگاريتمي، الگوريتم‌هاي استوكستيك، روش‌هاي مبتني بر جداول درهم‌سازي، و تكنيك‌هاي مبتني بر يادگيري ماشين هستند كه هر كدام از نظر دقت، توان مصرفي، سرعت و پيچيدگي مورد ارزيابي و مقايسه قرار گرفته‌اند. در بخش‌هاي بعدي، كاربردهاي عملي و پژوهشي اين واحدها در حوزه‌هاي مختلف از جمله شبكه‌هاي عصبي مصنوعي، بينايي ماشين، سامانه‌هاي پردازش لبه‌اي، طراحي پردازنده‌هاي خاص منظوره و معماري‌هاي مبتني بر مغز بررسي شده‌اند. گزارش نشان مي‌دهد كه استفاده از تقسيم‌كننده‌هاي تقريبي مي‌تواند در بسياري از اين سامانه‌ها منجر به كاهش مصرف انرژي و افزايش بهره‌وري شود بدون آنكه تأثير معناداري بر كيفيت نهايي خروجي داشته باشد. در پايان، با توجه به چالش‌هاي باقي‌مانده در زمينه دقت، تست‌پذيري، و توسعه ابزارهاي طراحي خودكار، راهكارهايي براي بهبود عملكرد و افزايش قابليت استفاده‌ي اين تقسيم‌كننده‌ها ارائه شده است. همچنين مسيرهاي آينده براي پژوهش در اين حوزه مانند توسعه تقسيم‌كننده‌هاي انطباق‌پذير، استفاده از معماري‌هاي هيبريدي، و پياده‌سازي روي بسترهاي سخت‌افزاري نوين مانند FPGA و ASIC مورد بحث قرار گرفته‌اند. اين گزارش مي‌تواند به‌عنوان مرجعي جامع و كاربردي براي پژوهشگران، طراحان سيستم‌هاي ديجيتال، و علاقه‌مندان به حوزه محاسبات تقريبي در مسير طراحي و استفاده مؤثر از تقسيم‌كننده‌هاي تقريبي مورد استفاده قرار گيرد

5/28/2025 12:00:00 AM

86738

1404/03/16

review on design method and applications of approximate dividers

تقسيم كننده تقريبي

approximate divider