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1. WO2020005353 - RAPID TIME-SERIES PREDICTION WITH HARDWARE-BASED RESERVOIR COMPUTER

Publication Number WO/2020/005353
Publication Date 02.01.2020
International Application No. PCT/US2019/024296
International Filing Date 27.03.2019
IPC
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
25
HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; HANDLES FOR HAND IMPLEMENTS; WORKSHOP EQUIPMENT; MANIPULATORS
J
MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
9
Programme-controlled manipulators
16
Programme controls
G PHYSICS
06
COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
N
COMPUTER SYSTEMS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
3
Computer systems based on biological models
02
using neural network models
04
Architecture, e.g. interconnection topology
B25J 9/16 (2006.01)
G06N 3/04 (2006.01)
CPC
B25J 9/16
G06N 3/04
Applicants
  • OHIO STATE INNOVATION FOUNDATION [US/US]; 1524 North High Street Columbus, Ohio 43201, US
Inventors
  • CANADAY, Daniel; US
  • GAUTHIER, Daniel; US
  • GRIFFITH, Aaron; US
Agents
  • WALDMAN, Jonathan M.; US
  • HALL, Miles E.; US
  • MEUNIER, Andrew T.; US
  • CARLIN, Gregory J.; US
  • CURFMAN, Christopher L.; US
Priority Data
62/690,69827.06.2018US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) RAPID TIME-SERIES PREDICTION WITH HARDWARE-BASED RESERVOIR COMPUTER
(FR) PRÉDICTION RAPIDE EN SÉRIE TEMPORELLE AVEC UN ORDINATEUR DE RÉSERVOIR BASÉ SUR DU MATÉRIEL
Abstract
(EN)
Reservoir computing systems and methods provide rapid processing speed by the reservoir and by the output layer. A hardware implementation of reservoir computing is based on an autonomous, time-delay, Boolean network realized on a readily-available platform known as a field-programmable gate array (FPGA). This approach allows for a seamless coupling of the reservoir to the output layer due to the spatially simple nature of the reservoir state and because matrix multiplication of a Boolean vector can be realized with compact Boolean logic. Embodiments may be used to predict the behavior of a chaotic dynamical system.
(FR)
L'invention concerne des systèmes et des procédés de calcul de réservoir fournissant une vitesse de traitement rapide par le réservoir et par la couche de sortie. Une mise en œuvre matérielle d'un calcul de réservoir est basée sur un réseau booléen autonome à retard temporel réalisé sur une plate-forme facilement disponible connue sous le nom de matrice prédiffusée programmable par l'utilisateur (FPGA). Cette approche permet un couplage sans interruption du réservoir à la couche de sortie en raison de la nature spatialement simple de l'état de réservoir et du fait que la multiplication de matrice d'un vecteur booléen peut être réalisée avec une logique booléenne compacte. Des modes de réalisation peuvent être utilisés pour prédire le comportement d'un système dynamique chaotique.
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