Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sprzętowa implementacja samoorganizującej się, sztucznej sieci neuronowej typu Neural Gas w systemach klasyfikacji danych

Szulc C., Talaśka T., Miciak M.

Logistyka

|

2016

|

nr 1

412--417, CD1

PL

W artykule przedstawiono implementację sieci neuronowej typu Neural Gas na platformie Arduino Uno z procesorem ATmega328P. W pracy przedstawiono pewne modyfikacje procesu uczenia sieci, które wykazują zalety w kontekście realizacji sprzętowej. Dzięki zastosowanym modyfikacjom uzyskano nawet 10-krotne zwiększenie prędkości przetwarzania danych uczących.

EN

The paper presents the implementation of a artificial neural network (based on Neural Gas Algorithm) on Arduino Uno platform with ATmega328P processor. The paper presents some modifications of the learning process that are important for hardware implementation. Thanks, the proposed modifications, we can increase learning datas processing speed, up to 10 times.

2

Poprawa procesu uczenia się sztucznej sieci neuronowej typu Neural Gas w kontekście realizacji sprzętowej

Talaśka T.

Logistyka

|

2016

|

nr 1

418--424, CD1

PL

W artykule przedstawiono pewną modyfikację procesu uczenia sieci Neural Gas. Modyfikacja polega na zmianie funkcji sąsiedztwa G, która wykorzystywana jest w procesie uczenia się sieci. Zaproponowana funkcja może być dobrą alternatywą do istniejących i znanych z literatury rozwiązań. Zalety jej wykorzystania, będą szczególnie widoczne w przypadku realizacji sieci NG w układach elektronicznych. Łatwość realizacji takiej funkcji (np. przez dekrementację jej wartości w czasie) w konsekwencji przełoży się na zmniejszenie czasu uczenia sieci i pobieranej przez nią energii.

EN

The paper presents a modification of the learning process of the Artificial Neural Network based on Neural Gas Algotithm. In this network changed the function of the neighbourhood G. The proposed function can be a good alternative to the existing and known from the literature solutions. The advantages of its use, will be particularly evident in the case of NG network implementation in electronic circuits.

3

Analiza problemów rozpoznawania przesyłki pocztowej w systemach logistycznych

Miciak M., Wiatr R., Talaśka T., Andrysiak T.

Logistyka

|

2016

|

nr 1

323--328, CD1

PL

W artykule przedstawiono propozycje metod wydzielenia cech charakterystycznych dla obrazów przedstawiających przesyłki pocztowe. Zaproponowano algorytmy przetwarzania obrazu opłaty pocztowej, tak aby pod uwagę były brane te cechy, które zawierają najwięcej dystynktywnych informacji. Przedstawiono szereg metod klasyfikacji cech obrazu możliwych do zastosowania w systemach rozpoznawania i klasyfikacji przesyłek pocztowych. Uwzględniono możliwość zastosowania informacji w procesie ekstrakcji cech obrazu przesyłki pocztowej. Zwrócono uwagę na problemy związane z przetwarzaniem wstępnym i segmentacją obrazu kolorowego oraz wyboru przestrzeni barw na późniejsze etapy przetwarzania.

EN

The article presents proposals for methods of extracting the features of the post mails images. Image processing algorithms have been proposed payment, to be taken into account those features that contain the most distinctive information. The possibility of applying the information extraction process imaging features of postal. Attention was paid to the problems of pre-processing and image segmentation of color and choice of color space for subsequent processing steps.

4

Zastosowanie dyskretnego, zmodyfikowanego przekształcenia Radona w pocztowych systemach logistycznych

Miciak M., Wiatr R., Talaśka T.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

4913--4922, CD 2

PL

W artykule przedstawiono metodę identyfikacji przesyłek pocztowych bazującej na przestrzeni parametrycznej przekształcenia Radona obrazów przedstawiających wybrane elementy przesyłek (znaki pola adresowego oraz znaczki pocztowe). Opracowano praktyczną realizację dyskretnego zmodyfikowanego przekształcenia Radona dla obrazów cyfrowych. Ponadto w pracy wyszczególniono podstawowe etapy przetwarzania elementów obrazu przesyłki oraz możliwości wykorzystania metody do weryfikacji opłat pocztowych. Skupiono szczególną uwagę na zagadnieniach związanych z realizacją przekształcenia Radona, pod kątem zastosowania w systemach logistycznych poczty.

EN

This paper presents a method to identify the postal items based on the parameter space of the Radon Transformation of selected images of mail pieces (characters from address area and postal stamps). Moreover we developed a practical implementation of the modified discrete Radon Transformation for digital images. In addition, this paper included basic mail pieces image processing steps and the possibility of using it to verifying postage payment. We focused attention on issues related to the implementation of the Radon Transform, for use in mail logistics systems.

5

Problematyka rozpoznawania obrazu opłaty pocztowej w systemach logistycznych poczty

Miciak M., Wiatr R., Talaśka T., Idźkowski M., Rydlewski A.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

14461--14468, CD 6

PL

Ważnym problemem, którego rozwiązanie jest niezbędne w celu pełnej automatyzacji przepływu strumienia pocztowego jest weryfikacja opłaty pocztowej. Problem sprowadza się do identyfikacji i rozpoznawania odpowiednich obrazów związanych opłatą. Proces ten jest skomplikowany ze względu na liczne obiekty, które również występują na polu adresowym przesyłek. Stosowane obecnie metody opierają się na analizie odblasku farby fluorescencyjnej i perforacji znaczka naklejonego na liście mogą być zastąpione metodą identyfikacji, w której podstawowym kryterium porównawczym jest informacja o kolorze. W artykule przedstawiono metodę rozpoznawania i weryfikacji opłat pocztowych, w której zaproponowano wykorzystanie informacji o kolorze. Głównym celem artykułu jest zastosowanie transformaty Radona do uzyskania inwariantnych cech obrazu opłaty pocztowej. Ponadto wyszczególniono podstawowe elementy systemu oraz możliwość wykorzystania go do weryfikacji opłat pocztowych. Skupiono uwagę na zagadnieniach związanych z wstępnymi operacjami przetwarzania obrazu. Przedstawiono również przedstawione wyniki analizy proponowanego systemu pod kątem skuteczności jego działania w zakresie identyfikacji opłaty pocztowej.

EN

An important problem whose solution is necessary in order to fully automate the mail flow is verification of postal fee. The problem is focused in to the identification and recognition of appropriate images related with postal fee. This process is complicated because of the many objects that also occur in the address field of mailpieces. Currently used methods are based on the analysis of reflection fluorescent paint and perforation. Those methods may be replaced by the identification, in which the basic criterion is colour. The article presents a method of identifying and verifying the postal fee, which proposed the use of the colour information. The main objective of this paper is the use of the Radon transform to obtain invariant postal image features. In addition, we presented detailed the basic elements of the system and the ability to use it to verify the postage fee. We focused on issues related to the preliminary image processing. It also presents the results of the analysis of the proposed system in terms of the effectiveness of identification postal fee.

6

Nowy, efektywny mechanizm pobudzania martwych neuronów w sztucznych sieciach neuronowych Kohonena typu WTA

Talaśka T., Idźkowski M., Rydlewski A., Miciak M., Wiatr R.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

10567--10578

PL

W pracy przedstawiono nowy, efektywny mechanizm pobudzania martwych neuronów, wykorzystywany w samoorganizujących się, sztucznych sieciach neuronowych Kohonena typu WTA (Zwycięzca Bierze Wszystko). Mechanizm ten polega na wyłączeniu (z procesu uczenia) na pewien określony czas neuronu, który wygrał rywalizację w poprzedniej iteracji. Mechanizm ten przy odpowiednim ustawieniu jego parametrów, niezależnie od sposobu przeprowadzenia inicjalizacji wstępnej wag początkowych, gwarantuje pobudzenie wszystkich martwych neuronów w procesie uczenia takich sieci. Neurony martwe mają negatywny wpływ na proces uczenia się sieci i znacznie ograniczaj możliwość jej późniejszego wykorzystania w różnych aplikacjach. Zaproponowany mechanizm może być z łatwością wykorzystany w sieciach WTA, implementowanych w postaci specjalizowanych układów scalonych (ASIC) i być dobrą alternatywą dla istniejących rozwiązań mechanizmu sumienia.

EN

The paper presents a novel, effective mechanism to activate dead neurons, which is used in Kohonen selforganizing, artificial neural network WTA type (Winner Takes All). The mechanism relies on exclusion from learning process for some period of time a neuron, which has won the competition in the previous iteration. The mechanism with set of appropriate settings of parameters and regardless of pre-initialization of beginning weights, ensures that all dead neurons become activated in the learning process of such networks. Dead neurons have a negative impact on the network learning process and significantly reduce the possibility of future usage these networks in different applications. The proposed mechanism, can be easily used in WTA networks, implemented as a specialized application in integrated circuits (ASIC) and it can be a good alternative for existing solutions of the conscience mechanism.

7

Identyfikacja obrazu opłaty pocztowej z zastosowaniem dyskretnej transformaty Radona

Miciak M., Wiatr R., Talaśka T., Idźkowski M., Rydlewski A.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

7432--7441

PL

Ważnym problemem, którego rozwiązanie jest niezbędne w celu pełnej automatyzacji przepływu strumienia pocztowego jest weryfikacja opłaty pocztowej. Problem sprowadza się do identyfikacji i rozpoznawania odpowiednich obrazów związanych opłatą. Proces ten jest skomplikowany ze względu na liczne obiekty, które również występują na polu adresowym przesyłek. Stosowane obecnie metody opierają się na analizie odblasku farby fluorescencyjnej i perforacji znaczka naklejonego na liście mogą być zastąpione metodą identyfikacji, w której podstawowym kryterium porównawczym jest informacja o kolorze. W artykule przedstawiono metodę rozpoznawania i weryfikacji opłat pocztowych, w której zaproponowano wykorzystanie informacji o kolorze. Głównym celem artykułu jest zastosowanie dyskretnej transformaty Radona do uzyskania inwariantnych cech obrazu opłaty pocztowej. Ponadto wyszczególniono podstawowe elementy systemu oraz możliwość wykorzystania go do weryfikacji opłat pocztowych. Skupiono uwagę na zagadnieniach związanych z przetwarzaniem cyfrowych obrazów z wykorzystaniem dyskretnej transformaty Radona. Zaprezentowano również wyniki analizy proponowanego systemu pod kątem skuteczności jego działania w zakresie identyfikacji opłaty pocztowej.

EN

An important problem whose solution is necessary in order to fully automate the mail flow is verification of postal fee. The problem is focused in to the identification and recognition of appropriate images related with postal fee. This process is complicated because of the many objects that also occur in the address field of mail pieces. Currently used methods are based on the analysis of reflection fluorescent paint and perforation. Those methods may be replaced by the identification, in which the basic criterion is colour. The article presents a method of identifying and verifying the postal fee, which proposed the use of the colour information. The main objective of this paper is the use of the Radon transform to obtain invariant postal image features. In addition, we presented detailed the basic elements of the system and the ability to use it to verify the postage fee. We focused on issues related to the preliminary image processing. It also presents the results of the analysis of the proposed system in terms of the effectiveness of identification postal fee.

8

Robot inspekcyjny do przewodów wentylacyjnych poziomych – sterowanie automatyczne

Socha B., Tarkowski P., Wilczyński D., Talaśka T.

Mechanik

|

2013

|

R. 86, nr 12

1058--1059

PL

Omówiono problematykę sterowania automatycznego robotem inspekcyjnym. Przedstawiono prototyp robota oraz rozwiązania konstrukcyjne poszczególnych modułów funkcjonalnych. Proponowane rozwiązania wykorzystano do zbudowania prototypu robota, który przebadano po kątem sprawności działania i funkcjonalności.

EN

Discussed are problems related to auto controlled operation of the air duct inspection robot. Presented is the robot prototype complete with description of engineering solutions of particular function modules. All the engineering solutions as described were used to build the prototype of the robot which has been comprehensively tested for reliable operating and functioning performance.

9

A new, low cost, precise measurement card for testing of ultra-low power analog ASICs

Dalecki J., Talaśka T., Długosz R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 12

32-35

EN

The paper presents a new, precise, 16-channel measurement card for ultra low power, analog and digital Application Specific Integrated Circuits (ASICs). The proposed system allows to test the circuits working either in the voltage (in the range from -4 to 4 V) or the current mode (in the range from 1 nA to 20 mA) witfi the resolution up to 20 bits, with a maximum frequency of a single channel up to 2 kHz. Each of the inputs can serve as an 'ideal' adjustable voltage or the current source. The advantage of the proposed system is a low price, high precision and the ability to operate simultaneously in two modes on each channel (i.e., as a reference signal or as the measuring channel). This feature is very important, as during the tests it is necessary to work with many different excitations and at the same time to perform measurements on all of the channels. The system is built from signal converters, analog-to-digital (ADC) and digital-to-analog (DAC) converters, multiplexers, operational amplifiers, STM32 microcontroller with the ARM Cortex-M3 core and the AVR microcontroller. The realized system features high stability and robustness against the noise.

PL

W publikacji przedstawiono nowy, 16-kanałowy system pomiarowy do testowania energooszczędnych, analogowych układów ASIC. Zaproponowany system pozwala na jednoczesne testowanie układów pracujących w trybie napięciowym i prądowym z rozdzielczością do 20 bitów, z maksymalną częstotliwością przypadająca na jeden kanał do 2 kHz. Każde z wejść może pracować jednocześnie, jako idealne regulowane ''idealne" źródło napięciowe lub prądowe. Podczas pomiarów napięcia i prądy na każdym z 16 kanałów (niezależnie od trybu) są ustawione na stałym poziomie. Zaletą proponowanego systemu, w przeciwieństwie do podobnych rozwiązań spotykanych na rynku, jest niska cena, wysoka precyzja i zdolność do jednoczesnej pracy w dwóch trybach na każdym kanale (tj. jako źródło sygnału, lub jako układ pomiarowy). Ta zaleta jest bardzo ważna podczas testów, gdzie mamy do czynienia z różnymi wymuszeniami i jednocześnie musimy wykonywać pomiary na wszystkich kanałach karty pomiarowej. System pomiarowy składa się z przetworników ADC i DAC, multiplekserów, wzmacniaczy operacyjnych, mikrokontrolerów STM32 z rdzeniem ARM i AVR. System charakteryzuje się duża stabilnością pomiarów i odpornością na szumy.

10

A Flexible Winner Takes All Neural Network with the conscience mechanism realized on microcontrollers

Przedwojski P., Talaśka T., Długosz R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 12

14-17

EN

A flexible, fully programmable Self-Organizing Artificial Neural Network (ANN) nas been realized on two microcontrollers (μC) with the AVR and the ARM cores placed on a single printed board. The implemented device is equipped with a single 4-channel analog-to-digital (ADC) and four (4-channel each) digital-to-analog (DAC) converters. This allows the system to operate with four analog input signals in parallel in the real time. One of the objectives of the device is to be used as a hardware very accurate model of ANNs realized as very large scale of integration application specific integrated circuits (VLSI ASIC)- In this paper the authors focus on the problem of the, so called, dead neurons that increase the quantization error and the, so called, conscience mechanism that allows eliminating this problem. In this paper an alternative realization of such mechanism has been proposed that is especially suitable for transistor level implementations of both the analog and digital ANNs.

PL

Elastyczna, w pełni programowalna samoorganizująca się sztuczna sieć neuronowa (NN) została zaimplementowana na dwóch mikrokontrolerach z rdzeniem ARM i AVR na specjalnej płytce elektronicznej. Wykonane urządzenie wyposażone jest w zewnętrzny przetwornik analogowo-cyfrowy (A/C) i 4 przetworniki cyfrowo-analogowe (C/A). Dzięki temu może wykonywać operacje na sygnałach analogowych w czasie rzeczywistym. Jednym z celów realizacji urządzenia było wykonanie bardzo dokładnego modelu sieci neuronowej, która docelowo będzie zaimplementowana w postaci specjalizowanego układu scalonego wielkiej skali integracji (VLSI). W artykule tym skupiono się na problemie martwych neuronów, które zwiększają wartość błędu kwantyzacji i mechanizmie sumienia, który eliminuje ten problem. W pracy przedstawiono nowy sposób realizacji tego mechanizmu, który dobrze sprawdza się w analogowych i cyfrowych implementacjach sieci neuronowych.

11

Comparison of different hardware realizations of the winner takes all neural network

Talaśka T., Przedwojski P., Dalecki J., Długosz R.

Zeszyty Naukowe. Telekomunikacja i Elektronika / Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy

|

2010

|

z. 13

67--78

EN

This paper presents realization and the laboratory tests of the Kohonen winner takes all (WTA) neural network (NN) realized on microcontrollers (μC) with the AVR and ARM CortexM3 cores, as well as the comparison with the full custom implementation of analog network of this type in the CMOS technology. The two μCs have been placed on a single testing board to facilitate the comparison. The board allows for switching between the two μCs, it enables selection of either the Euclidean (L2) or the Manhattan (L1) distance measures. It also allows for turning on/off the so-called conscience mechanism. Some signals illustrating the training of the network can be observed directly on the board. The full learning process with all essential parameters can be viewed on PC using the USB port. The prospective application of the system is in on-line analysis of the ECG and EMG biomedical signals in the health care diagnostic systems, as well as in the student laboratories on neural networks and programmable devices.

PL

W pracy przedstawiono projekt oraz wyniki badań laboratoryjnych sieci neuronowej Kohonena typu Winner Takes All (WTA) zaimplementowanej na mikrokontrolerach z rdzeniami AVR oraz ARM. W pracy przedstawiono też porównanie z wcześniejszą realizacją podobnej sieci jako specjalizowany analogowy układ scalony. Dwa mikrokontrolery, na których zaimplementowano algorytm uczący umieszczone zostały na jednej płytce testowej aby umożliwić bezpośrednie porównanie ich parametrów. Za pomocą przełączników umieszczonych bezpośrednio na płytce możliwe jest wybranie jednego z mikrokontrolerów, jednej z dwóch miar podobieństwa między wektorami (Euklidesa L2 lub typu Manhattan L1) oraz włączenie lub wyłączenie mechanizmu sumienia. Niektóre sygnały przedstawiające proces uczenia (sygnału sygnalizującego zwycięski neuron) możemy bezpośrednio obserwować na płytce. Proces uczenia możemy też w całości obserwować na komputerze PC, poprzez złącze USB. Do potencjalnych zastosowań wykonanej płytki testowej oraz sprzętowych realizacji sieci neuronowej należą systemy do ciągłego monitoringu zdrowia pacjentów (obserwacja oraz analiza sygnałów typu EKG oraz EMG), a także jako wyposażenie laboratorium studenckiego.

12

An influence of current-leakage in analog memory on training Kohonen neural network implemented on silicon

Długosz R., Talaśka T., Wojtyna R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 11a

146-150

EN

The paper presents how the current leakage encountered in capacitive analog memories affects the learning process of hardware implemented Kohonen neural networks (KNN). MOS transistor leakage currents, which strongly depend on temperature, increase the network quantization error. This effect can be minimized in several ways discussed in the paper. One of them relies on increasing holding time of the memory. The presented results include simulations in Matlab and HSpice environments, as well as measurements of a prototyped KNN realized in a 0.18žm CMOS process.

PL

W pracy pokazano jak prąd upływu występujący w analogowych komórkach pamięci wpływa na proces uczenia w sprzętowych realizacjach sieci neuronowych Kohonena (KNN). Prądy upływu w tranzystorze MOS, które mocno zależą od temperatury, zwiększają błąd kwantyzacji sieci. Efekt ten może być minimalizowany na różne sposoby, omówione w pracy. Jeden z nich polega na wydłużeniu czasu przechowywania informacji w komórkach pamięci. Przedstawione wyniki zawierają symulacje w środowiskach Matlab i Hspice, a także badania laboratoryjne prototypu sieci KNN, wykonanego w technologii CMOS 0.18žm.

13

A power-efficient, current-mode, binary-tree min / max circuit for Kohonen self-organizing feature maps and nonlinear filters

Długosz R., Talaśka T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 11a

237-241

EN

A novel current-mode, binary-tree Min / Max circuit for application in analog neural networks and filters has been presented. In the proposed circuit input currents are first converted to step signals with equal amplitudes and different delays that are proportional to the values of these currents. In the second step these delays are compared using a set of time domain comparators in the binary tree structure that determine Min or Max signal. The circuit realized in the CMOS 0.18 žm process offers a precision of 99.5% at data rate of 2.5 MS/s and energy of 0.5 pJ per input.

PL

W pracy zaproponowano nowy, pracujący w trybie prądowym układ Min / Max oparty na strukturze drzewa binarnego, do zastosowań w analogowych sieciach neuronowych oraz filtrach nieliniowych. W układzie tym sygnały prądowe najpierw zamieniane są na sygnały skoku jednostkowego o równych amplitudach i różnych opóźnieniach. Następnie opóźnienia te porównywane są w komparatorach czasu znajdujących się w strukturze drzewa binarnego wskazującej sygnał o minimalnej lub maksymalnej wartości. Układ zaprojektowany w technologii CMOS 0.18 žm charakteryzuje się precyzją działania na poziomie 99.5 %, przy szybkości przetwarzania danych 2.5 MS/s oraz energii 0.5 pJ na każde wejście.

14

Transresistance CMOS neuron for adaptive neural networks implemented in hardware

Wojtyna R., Talaśka T.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2006

|

Vol. 54, nr 4

443-448

EN

A simple analog circuit is presented which can play a neuron role in static-model-based neural networks implemented in the form of au integrated circuit. Operating in a transresistance mode it is suited to cooperate with transconductance synapses. As a result, its input signal is a current which is a sum of currents coming from the synapses. Summation of the currents is realized in a made at the neuron input. The circuit bas two outputs and provides a step function signal at one output and a linear function one at the other. Activation threshold of the step output can be conveniently controlled by means of a voltage. Having two outputs, the neuron is attractive to be used in networks taking advantage of fuzzy logic. It is built of only five MOS transistors, can operate with very law supply voltages, consumes a very law power when processing the input signals, and no power in the absence of input signals. Simulation as well as experimental results are shown to be in a good agreement with theoretical predictions. The presented results concern a 0.35 [mi]m CMOS process and a prototype fabricated in the framework of Europractice.