Implementacja wybranych struktur sztucznych sieci neuronowych w cyfrowych układach programowalnych

• Autorzy: Kłosowski M. , Malinowski S.

Warianty tytułu

EN

Implementation of some artificial neural network architectures in digital programmable circuits

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia związane z budową i implementacją sztucznych sieci neuronowych w układach programowalnych typu FPGA. Szczegółowo omówiono implementację pojedynczego neuronu z wykorzystaniem dostępnych zasobów sprzętowych układu Virtex FPGA. Poruszono również zagadnienie optymalizacji struktury sieci do konkretnych zastosowań i możliwości układów FPGA. Zdefiniowano trzy rodzaje realizacji neuronu: równoległą, równoległo-sekwencyjną i sekwencyjną. Z wykorzystaniem wyżej wymienionych realizacji zbudowano sieci składające się z kilkudziesięciu neuronów. Sieci te zostały przetestowane w prostych zastosowaniach takich jak np.: rozpoznawanie cech. W pracy podsumowano rezultaty realizacji sieci w układach programowalnych FPGA takie jak: zajętość układu FPGA w funkcji rozmiarów sieci, częstotliwość zegarowa, liczba wejść i wyjść układu.

EN

In the paper issues concerning structure and FPGA IC implementation of artificial neural networks are presented. Neuron implementation using Virtex FPGA has been presented in details. Optimization of neural network structure for particular application has been discussed. Three types of neural network implementation are presented: parallel, parallel-sequential and sequential. Artificial neural networks of up to 100 neuron s can be implemented in large FPGA this way. Simple implementation example of neural network for pattern recognition has been presented. Network recognizes patterns on 7-segment display. Implementation results like FPGA resource usage, clock frequency, number of input blocks are described.

• Wydawca: Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 5
• Strony: 807--814
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., 6 rys., 3 tab.

Twórcy

autor

Kłosowski M.

• Katedra Systemów Mikroelektronicznych, Politechnika Gdańska

autor

Malinowski S.

• Katedra Systemów Mikroelektronicznych, Politechnika Gdańska

• Katedra Systemów Mikroelektronicznych, Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] Białko M.: Podstawowe właściwości sieci neuronowych i hybrydowych systemów ekspertowych, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2000.
• [2] Osowski S.: Sieci neuronowe w ujęciu algorytmicznym. Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa 1996.
• [3] Rojas R.: Neural Networks - A Systematic Introduction. Springer-Verlag, Berlin, New-York 1996.
• [4] Żurada J., Barski M., Jędruch W.: Sztuczne sieci neuronowe. PWN, Warszawa 1996.
• [5] Armstrong J. R., Gray F. G.: VHDL Design Representation and Synthesis. Prentice Hall PTR, New Jersey 2000.
• [6] Zwoliński M.: Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2002.