KIP publications

 
year 2013
author(s) Marten Ole Schmidt
title Characteristics of STDP on the Spikey neuromorphic hardware system
KIP-Nummer HD-KIP 13-108
KIP-Gruppe(n) F9
document type Bachelorarbeit
Abstract (de)

Ziel dieser Arbeit ist es, den auf dem Spikey Chip implementierten STDP Mechanismus besser zu verstehen. Hierzu werden bereits vorhandene Messprotokolle zur Aufnahme von STDP Kurven erweitert. Es ist nun möglich, STDP Kurven mit Tripeln von Aktionspotentialen aufzunehmen und so die Auflösung der Kurven zu verbessern. Durch das "Anpassen" einer Exponentialfunktion können Amplitude und Zeitkonstante bestimmt und somit die STDP Kurven genauer analysiert werden. Mit dem Ziel die STDP Zeitkonstanten zu verlängern, ohne dass die Kurven dabei asymmetrisch werden habe ich umfangreiche Messungen mit verschiedenen Sätzen von Parametern durchgeführt. Wir zeigen, dass hohe Zeitkonstanten möglich sind, ohne dabei den Hardware Parameter Vm zu benutzen, der nach dem Design des Chips die Zeitkonstanten kontrollieren sollte. Des weiteren ermitteln wir das maximale Limit für synaptische Input-Raten, um Effekte aufgrund von Saturation in den analogen Schaltkreisen zu vermeiden. Diese lassen die synaptischen Gewichte statisch werden.

Abstract (en)

The goal of this thesis is a better understanding of the STDP mechanism on the Spikey chip. Existing measurement protocols for recording STDP curves are extended. It is now possible to record STDP curves with triples of spikes, which enhances the resolution of the curves. More detailed analysis of the recorded curves is possible by fitting exponential functions to the curves and determining amplitudes and time constants. With the objective of elongating the STDP time constants without the curves becoming asymmetric extensive parameter sweeps are performed. We were able to show that high time constants are reachable without adjusting the hardware parameter Vm, which controls the time constants by design. Furthermore, we determine the maximum limit of synaptic input rates to avoid saturation effects in the analog circuiting that lead to static  synaptic weights.

bibtex
@mastersthesis{schmidtbach2013,
  author   = {Schmidt, Marten Ole },
  title    = {Characteristics of STDP on the Spikey neuromorphic hardware system},
  school   = {Universit\"at Heidelberg},
  year     = {2013},
  type     = {Bachelorarbeit}
}
Datei Bachelorarbeit Marten Ole Schmidt
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