Исследование декомпозиции нейронной сети в системе схемотехнического моделирования Proteus

Авторы

  • Вадим Вячеславович Бахтин Пермский национальный исследовательский политехнический университет https://orcid.org/0000-0003-4873-7741
  • Подлесных Иван Александрович Пермский национальный исследовательский политехнический университет https://orcid.org/0000-0001-6260-393X
  • Тюрин Сергей Феофентович Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0002-5707-5404

DOI:

https://doi.org/10.17072/1993-0550-2022-2-73-80

Ключевые слова:

Схемотехническое моделирование, Микроконтроллер, Нейронная сеть, Proteus

Аннотация

Рассматривается разделение монолитной нейронной сети на блоки в рамках концепции туманных вычислений (Fog computing). Предполагается, что с учетом возможной реконфигурации реализация блоков выполняется на программируемой логике: ПЛИС (field-programmable gate array, FPGA, complex programmable logic device, CPLD), системах на кристалле (System-on-a-Chip, SoC)) или системах в пакете (System-in-Package, SiP). В статье исследуется такая реализация в системе схемотехнического моделирования Proteus на примере микроконтроллеров ATMega32. Моделирование подтверждает эффективность разработанного метода декомпозиции. Исследования выполнены по гранту РФФИ 20-37-90036 (Метод синтеза устройств нейросетевого распознавания для реализации режима Fog computing).

Биография автора

Тюрин Сергей Феофентович , Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермский государственный национальный исследовательский университет

Тюрин Сергей Феофентович (Пермь, Россия) – заслуженный изобретатель Российской Федерации, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: tyurinsergfeo@yandex.ru); профессор кафедры «Математическое обеспечение вычислительных систем» Пермского государственного национального исследовательского университета (614990, Пермь, ул. Букирева, 15).

Библиографические ссылки

Кузнецов О.П. Дискретная математика для инженера. Сер. Учебники для вузов. Специальная литература (3-е изд., перераб. и доп.). СПб. [и др.], 2009.

Руднев В.А. Применение микроконтроллеров для реализации нейронных сетей // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника, 2012. № 23. С. 181–183.

Novac P.E. et al. Quantization and deploy ment of deep neural networks on microcon trollers. Sensors, 2021. Т. 21, № 9. С. 2984. DOI: 10.3390/s21092984.

Cotton N.J., Wilamowski B.M., Dundar G. A neural network implementation on an inex pensive eight-bit microcontroller. 2008 Inter national Conference on Intelligent Engineer ing Systems, 2008. С. 109–114. DOI: 10.1109/INES.2008.4481278.

Tu Y. et al. A power efficient neural network implementation on heterogeneous FPGA and GPU devices. 2019 IEEE 20th International Conference on Information Reuse and Inte gration for Data Science (IRI), 2019. С. 193–199. DOI: 10.1109/IRI.2019.00040.

Goudarzi M. et al. An application placement technique for concurrent IoT applications in edge and fog computing environments. IEEE Transactions on Mobile Computing, 2020. Т. 20, № 4. С. 1298–1311, DOI: 10.1109/TMC.2020.2967041.

Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2010. 797 с.

Proteus Downloads. URL: https://www.labcenter.com/downloads/ (дата обращения: 23.03.2022).

Тюрин C.Ф., Ковыляев Д.А., Данилова Е.Ю., Городилов А.Ю. Программирование микроконтроллеров с использованием IDE: учеб. пособие / под ред. С.Ф. Тюрина. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политех. ун-та, 2021. 100 с.

Тюрин С.Ф. Вычислительная техника и информационные технологии / Рук-во к лаборат. работам в системе Proteus 7.2. Пермь: Из-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010. 135 с.

Тюрин С.Ф., Ковыляев Д.А., Данилова Е.Ю., Городилов А.Ю. Изучение программирования микроконтроллеров в САПР PROTEUS // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2021. Вып. 2(53). С. 69–74.

Загрузки

Опубликован

05.07.2022

Как цитировать

Бахтин, В. В., Подлесных , И. А. ., & Тюрин, С. Ф. . (2022). Исследование декомпозиции нейронной сети в системе схемотехнического моделирования Proteus. ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. ИНФОРМАТИКА, (2 (57), 73–80. https://doi.org/10.17072/1993-0550-2022-2-73-80

Выпуск

Раздел

Искусственный интеллект и машинное обучение