Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Rough Sets Based LEM2 Rules Generation Supported by FPGA
EN
In this paper we propose a combination of capabilities of the FPGA based device and PC computer for rough sets based data processing resulting in generating decision rules. Presented architecture has been tested on the exemplary datasets. Obtained results confirm the significant acceleration of the computation time using hardware supporting rough set operations in comparison to software implementation.
2
Content available remote Core for Large Datasets : Rough Sets on FPGA
EN
This paper presents FPGA and softcore CPU based device for large datasets core calculation using rough set methods. Presented architectures have been tested on two real datasets by downloading and running presented solutions inside FPGA. Tested datasets had 1 000 to 10 000 000 objects. The same operations were performed in software implementation. Obtained results show the big acceleration in computation time using hardware supporting core generation in comparison to pure software implementation.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono implementację sprzętową algorytmu stosowanego w obliczeniach związanych ze zbiorami przybliżonymi służącego do wyznaczania macierzy rozróżnialności. Istniejące dotychczas rozwiązania implementowały algorytm w językach programowania wysokiego poziomu. W wyniku prac badawczych stworzono i opisano w języku VHDL układ kombinacyjny realizujący równoważne obliczenia. Przeprowadzono badania porównawcze pod względem czasu potrzebnego do zakończenia obliczeń. Uzyskane wyniki pokazują ogromne przyspieszenie układu sprzętowego w porównaniu do implementacji programowej.
EN
In this paper the authors present an example of sequential software algorithm implementation as a hardware unit using VHDL in FPGA programmable logic structure. The converted algorithm is one of the principal operations in the rough sets theory – discernibility matrix calculation. Rough sets methods are used in data analysis, knowledge discovery and datasets attributes downsizing. At present there are no complete hardware implementations of rough sets methods. The existing solutions are only software implementations which need huge amount of time for processing big datasets. The authors created hardware implementation of such an algorithm as a pure combinational unit described in the VHDL language. Software implementation was also created to compare processing times between two solutions. The obtained results show that the usage of a hardware processing unit gives huge acceleration in terms of the time needed to finish creating a discernibility matrix. The FPGA structure utilization focused on LEs (Logical Elements) and pins usage was also examined. The first section of the paper is an introduction to rough sets and FPGA structures. In the second section there are presented the example of entry dataset and the calculated discernibility matrix. This section also includes description of the algorithm for creating a discernibility matrix as well as the proposed hardware solution. The third section presents the experimental results for the processing time and FPGA structure utilization. The last section focuses on conclusions and plans for future research.
PL
W artykule przedstawiono dwie heurystyczne metody kodowania stanów wewnętrznych automatów skończonych, których celem jest zminimalizowanie poboru energii: ze stałą i ze zmienną długością kodu. Drugie podejście charakteryzuje się małym kosztem obliczeniowym. Badania eksperymentalne wykazują znaczące zmniejszenie poboru energii w przypadku pierwszej metody w porównaniu z algorytmem NOVA średnio o 39%. Druga metoda w porównaniu z pierwszą pozwala na zmniejszenie poboru energii nawet o 34%.
EN
This paper presents two heuristic methods of encoding the internal states of finite state machine to minimize the power consumption: a fixed and a variable code length. The second approach has low computational cost. Experimental researches show a significant reduction in energy consumption in the first method, compared to the algorithm NOVA average of 39%. The second method compared to the first allows you to reduce power consumption by up to 34%.
5
EN
Reduction of the power consumption of digital system can be obtained in many ways. Integrated circuits fabricated in CMOS technology consume power when the state of the output of logic element (gate or ?ip-?op) changes into opposite. Therefore minimizing the number of such changes lead to a reduction of the power consumption. In this paper is presented research of dependence the power dissipation infinite state machines (FSMs) on both probabilities of ones on input lines and probabilities of changes in the input value. The classification scheme for graphs obtained for those dependencies is also proposed. This classification can be used for testing the results of the power reduction process as well as testing the behavior of finite state machine while changing the statistical properties of input signals. Proposed classification can also be used for developing new methods and algorithms of reducing the power dissipation infinite state machines.
PL
Zmniejszenie zużycia energii układu cyfrowego można uzyskać na wiele sposobów. Układy scalone wykonane w technologii CMOS zużywają moc, gdy stan na wyjściu elementu logicznego (bramki lub przerzutnika) zmienia się na przeciwny. Dlatego ´ zmniejszenie liczby takich zmian prowadzi do zmniejszenia zużycia energii. W niniejszym artykule zaprezentowano badania zależności mocy pobieranej przez automat sko ńczony od prawdopodobieństw występowania jedynek logicznych na liniach wejściowych i prawdopodobieństwa zmiany wartości na liniach wejściowych. Zaproponowano również klasyfikację wykresów uzyskanych dla wymienionych zależności. Klasyfikacja ta może być zastosowana do oceny wyników procesu redukcji energii oraz sprawdzenia zachowania automatu skończonego przy zmianie właściwo ści statystycznych sygnałów wejściowych. Zaproponowana klasyfikacja może być również użyta do stworzenia nowych metod i algorytmów zmniejszenia poboru mocy w automatach skończonych.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań algorytmu minimalizacji poboru mocy wykorzystującego wspólny model automatu klas ADE. Nowe modele strukturalne stanowią rozwinięcie klasycznych automatów Mealy'ego i Moore'a. Pozwalają na wykorzystanie szczególnych cech układów programowalnych przy syntezie układów sekwencyjnych. Jedną z możliwości jest zastosowanie przerzutników w buforach wejściowych i wyjściowych w charakterze elementów pamięci. Wyniki badań wykazały bardzo wysoką skuteczność nowego algorytmu.
EN
The paper presents a new algorithm of the power consumption minimisation based on a common model of the finite state machine (FSM) of class ADE. The classic algorithms of the state assignment for power minimisation such as column-based [1], annealing [4], sequential [8] or genetic [2] are based on the general model of FSM (Mealy or Moore). They do not take into account specific features of contemporary programmable logic devices (PLD). The new structural models of FSMs are an extension of Mealy and Moore automata. The proposed algorithm is based on the common model of the finite state machine of class ADE. This paper consists of four paragraphs. The first one is an introduction to the power minimisation problem and shows why the new structural models of FSM can be used as a solution. In the second paragraph there is a detailed description of the common model of FSM of classes ADE (Fig. 1) and discussion on the power dissipation in the common model. The third paragraph describes the algorithm of state assignment that uses the features of the common model of FSM of class ADE. The fourth chapter presents the results of investigations on the new algorithm. These results show very high effectiveness of the new algorithm. In addition, power dissipation depends significantly on the algorithm used for encoding variables ei from the set E as well as increasing number of additional variables ei.
PL
W artykule przedstawiono nowy algorytm kodowania stanów wewnętrznych automatu skończonego o obniżonym poborze mocy. Zastosowano w nim wspólny model automatu klas ADE co pozwoliło to na zmniejszenie ilości przerzutników przechowujących kod stanu. Badania symulacyjne przeprowadzone z wykorzystaniem standardowych układów testowych potwierdziły skuteczność kodowania z wykorzystaniem proponowanego algorytmu w porównaniu z algorytmami JEDI oraz NOVA, jak i zawartymi we wcześniejszych pracach autorów.
EN
In this paper there is addressed the problem of power minimisation of the finite state machine (FSM). Power reduction is of great importance in design of digital systems as it can improve the speed and extend the time between recharging the batteries in mobile systems. In the common model of the FSM of class ADE (Section 2) the set A of internal states consists of three subsets: AA, AD, and AE. AA is the set of internal states of the FSM of class A, AD is the set of internal states of the FSM of class D (the output vector is identical to the next state code), and AE is the set of internal states of the FSM of class E (the input vector is identical to the next state code) [12]. The common model of the FSM of class ADE requires an additional register used for storing the input and output vector values. These registers are present in modern programmable logic devices. In Section 3 there is proposed a new algorithm of the FSM state assignment that makes use of the common model. The assigned code consists of three parts: G - input vector, Z - output vector and E - state code. G and Z are stored in the input and output registers, respectively. With this algorithm it is possible to assign codes that are shorter than those assigned with use of classical methods, and thus less power is dissipated in registers storing the current state code during every transition. The experimental results (Section 4, Tables 1 and 2) show the significant reduction (of 13 to 51%) in power dissipation compared to classic (JEDI, NOVA, column-based) and recent (sequential and iterating) algorithms.
PL
Kodowanie stanów wewęetrznych automatu skończonego jest jednym z ważniejszych procesów podczas syntezy automatu. Zastosowanie odpowiedniego algorytmu pozwala m.in. obnizyć pobór mocy. W artykule skoncentrowano się na algorytmach minimalizujących pobór mocy. Przeprowadzono badania nad algorytmem kodowania kolumnowego, opisanego w pracy [1] oraz nad dwoma algorytmami opracowanymi przez autorów: sekwencyjnym [7] oraz rafinacyjnym. Badania przeprowadzono na standardowych układach testowych, opracowanych w Microelectronics Center of North Carolina [9]. Wyniki badań wykazują znaczące zmniejszenie poboru mocy układów zakodowanych z wykorzystaniem algorytmu sekwencyjnego w porównaniu z poborem z wykorzystaniem algorytmu kodowania kolumnowego (średnio o 12%); zastosowanie algorytmu rafinacyjnego pozwoliło obniżyć moc średnio o kolejny 1%.
EN
State assignment for a finite state machine (FSM) is an important process in logic synthesis of the sequential circuits in programmable devices. Using the proper algorithm provides among other things the reduction of the power dissipation. In this paper we focused on the algorithms that reduce power dissipation. The analysis of the column based algorithm (described in [1]) as well as two algorithms proposed by authors: sequential [7] and iterational was made. Experiments were made on standard benchmarks, researched in Microelectronics Center of North Carolina [9]. Obtained results showed significant reduction of the power dissipation when using the sequential algorithm (12% in comparison with the column-based algorithm). Iterational algorithm improves the results by additional 1%.
PL
Kodowanie stanów wewnętrznych automatu skończonego jest jednym z ważniejszych procesów podczas syntezy automatu. W artykule skoncentrowano się na algorytmach minimalizujących pobór mocy. Przeprowadzono badania algorytmu kodowania kolumnowego oraz dwóch algorytmów opracowanych przez autorów: sekwencyjnego oraz iteracyjnego. Wyniki badań wykazują znaczące zmniejszenie poboru mocy układów zakodowanych z wykorzystaniem algorytmu sekwencyjnego w porównaniu z algorytmem kodowania kolumnowego (średnio o 12%), natomiast zastosowanie algorytmu iteracyjnego pozwoliło na obniżenie mocy średnio o kolejne 2% (w porównaniu do algorytmu sekwencyjnego).
EN
Finite State Machine (FSM) state assignment is one of the most important activities during the synthesis. In this paper we focused on the low-power design oriented algorithms. We explore column-based algorithm as well as two algorithms researched by authors: sequential and iterational. Experimental results shows the significant reduction of the power dissipation after state assignment using sequential algorithm in comparison with the column-based algorithm (of about 12%). Iterational algorithm increase power reduction of about 2% (in comparison with the sequential algorithm).
PL
Opisano badania trzech algorytmów kodowania stanów wewnętrznych automatu skończonego: algorytmu kodowania kolumnowego, algorytmu "wyżarzania" oraz algorytmu sekwencyjnego. Głównym zadaniem wymienionych algorytmów jest zakodowanie stanów wewnętrznych automatu skończonego w taki sposób, aby moc pobierana przez automat skończony była jak najmniejsza. Badania eksperymentalne, które przeprowadzono na standardowych układach testowych, potwierdziły wyższość opracowanego przez autorów algorytmu sekwencyjnego.
EN
The reduction of the power dissipation is of extreme importance for mobile, battery-operated systems as well as for increasing the speed and performance of the digital systems. Based on the CMOS gate model we can prove that power dissipation depends on the applied assignment. Thus using the particular state assignment method lead to minimization of the power dissipation. In this paper three algorithms of the FSM internal states assignment were described: column-based, annealing and sequential. The main aim of those algorithms were to minimize the power dissipation in the sequential circuits by assigning the state codes with as minimal Hamming distance as possible. Experimental results show that sequential algorithm can reduce about 10% more power than other discussed algorithms.
PL
Artykuł opisuje stan obecnych badań w dziedzinie metod obliczania mocy układów cyfrowych. Obliczanie (estymacja) mocy ma zasadnicze znaczenie podczas projektowania systemów cyfrowych o niskim poborze mocy. Przeprowadzono analizę technik stosowanych do obliczania mocy zarówno dla układów kombinacyjnych jak i sekwencyjnych na różnych poziomach abstrakcji, jak również metody mające zastosowanie do układów FPGA.
EN
The state of contemporary researches in digital circuit power calculation was described in this paper. Power calculation (estimation) has great meaning during low power digital circuits designing. Analysis of techniques used in power calculating was made, either for combinational or sequential circuits on different levels of abstraction, as well as methods used for calculation of power in FPGA structures.
PL
W artykule przedstawiono pakiet programów ZUBR automatyzacji projektowania logicznego systemów cyfrowych na programowalnych układach logicznych. Opisano metody syntezy automatów skończonych zaimplementowane w pakiecie ZUBR. Wyniki badań eksperymentalnych potwierdzają efektywność opracowanych metod w porównaniu do metod stosowanych w pakietach przemysłowych pod względem kosztu realizacji i szybkości działania.
EN
In this paper the software package ZUBR for logical design of digital devices on programmable logic devices is presented. The methods of synthesis of finite state machines (FSM) implemented in package ZUBR are described. Experimental results show the higher efficiency (lower cost and higher device speed) of proposed synthesis methods in comparison with industrial design systems.
PL
Zaproponowano metodę obliczania mocy układów sekwencyjnych, modelem matematycznym jest automat skończony. Jest ona połączeniem metod proponowanych przez różnych autorów. Jest to metoda uniwersalna, pozwalająca oszacować moc traconą przez układ sekwencyjny. Podano przykład obliczania mocy układu sekwencyjnego, jak również wyniki badań eksperymentalnych dla standardowych układów testowych.
EN
In this article the sequential circiuts power calculation method is proposed. Mathematical model of sequential circuits is finite state machine. Described method is a combination of methods proposed by various authors. It is universal method that can estimate power dissipated by sequential circiut. The power calculation example, as well as experimental results for standard benchmarks are shown in paper.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.