Implementação de redes neurais convolucionais em plataforma de rede intra-chip
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Data de Publicação: | 2022 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19334 |
Resumo: | The interest in accelerative approaches for executing Machine Learning models is intense, since applying methods from this field to a growing set of situations is a market demand and an industry tendency. On the other hand, the advance of integration technologies allows aggregating to multiprocessor embedded systems a growing number of modules and that gives to these systems enormous computational capacity, making it attractive for Artificial Intelligence solutions. However, these modules shall be connected efficiently and this is where Networks on Chip come to help, enabling the design of extremely capable and versatile embedded systems. In this work, we discuss the implementation of a convolutional neural network in a multiprocessor embedded system.Our emphasis was on organizing the implementation considering the application’s dataflow, pursuing the best possible use of parallel computing. Limitations related to the support for floating-point arithmetic in the chosen simulation environment restricted the performance of our implementation as a predictive model, but it did not prevent us from achieving our goal: to accelerate the execution of a convolutional neural network. |
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On the other hand, the advance of integration technologies allows aggregating to multiprocessor embedded systems a growing number of modules and that gives to these systems enormous computational capacity, making it attractive for Artificial Intelligence solutions. However, these modules shall be connected efficiently and this is where Networks on Chip come to help, enabling the design of extremely capable and versatile embedded systems. In this work, we discuss the implementation of a convolutional neural network in a multiprocessor embedded system.Our emphasis was on organizing the implementation considering the application’s dataflow, pursuing the best possible use of parallel computing. Limitations related to the support for floating-point arithmetic in the chosen simulation environment restricted the performance of our implementation as a predictive model, but it did not prevent us from achieving our goal: to accelerate the execution of a convolutional neural network.O interesse por abordagens acelerativas para a execução de modelos de aprendizado de Máquina é grande, posto que a aplicação de técnicas atinentes ao campo em problemas os mais diversos é um clamor de mercado e uma tendência de indústria. Por outro lado, o avanço das tecnologias de integração permite agregar aos sistemas embutidos multiprocessados uma quantidade crescente de módulos que, por sua vez, dão aos chips capacidade computacional estupenda, tornando-as atrativas à acomodação de aplicações de Inteligência Artificial. Mas estes módulos devem ser interconectados eficientemente e é nisso que as Redes Intra-chip vêm a contribuir, habilitando a concepção de sistemas embarcados extremamente capazes e versáteis. Neste trabalho, dissertamos sobre a implementação de uma rede neural convolucional em um sistema embutido multiprocessado. Nossa ênfase estava na organização da implementação à luz do fluxo de dados da aplicação, visando tirar o melhor proveito possível do processamento paralelo. Limitações relacionadas ao suporte à aritmética de ponto flutuante no ambiente de simulação escolhido prejudicaram o desempenho de nossa implementação enquanto modelo preditivo, porém não nos impediu de atingir nosso intento: acelerar a execução de uma rede neural convolucional.Submitted by Julia CTC/B (julia.vieira@uerj.br) on 2023-04-10T14:40:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre Nietupski Cardoso - 2022 - Completo.pdf: 9263593 bytes, checksum: 9e4a58687987824879ba04d90f0e8517 (MD5)Made available in DSpace on 2023-04-10T14:40:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre Nietupski Cardoso - 2022 - Completo.pdf: 9263593 bytes, checksum: 9e4a58687987824879ba04d90f0e8517 (MD5) Previous issue date: 2022-12-16application/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia EletrônicaUERJBrasilCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaComputer learningNeural networks (Computing)On-chip programmable systemsElectronic engineeringEngenharia eletrônicaAprendizado do computadorRedes neurais (Computação)Sistemas programáveis em chipENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOSImplementação de redes neurais convolucionais em plataforma de rede intra-chipConvolutional neural networks implementation on a network-on-chip platforminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALDissertação - Alexandre Nietupski Cardoso - 2022 - Completo.pdfDissertação - Alexandre Nietupski Cardoso - 2022 - Completo.pdfapplication/pdf9263593http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/19334/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Alexandre+Nietupski+Cardoso+-+2022+-+Completo.pdf9e4a58687987824879ba04d90f0e8517MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82123http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/19334/1/license.txte5502652da718045d7fcd832b79fca29MD511/193342024-02-27 15:16:52.954oai:www.bdtd.uerj.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:16:52Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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