Estudo da implementação de redes perceptron multicamadas em FPGA com ferramentas de síntese de alto nível
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5849 https://doi.org/10.31414/EE.2025.D.132234 |
Resumo: | Neste estudo, foi realizada a comparação de métricas de desempenho, como tempo de resposta e taxa de inferência por segundo, entre diferentes modelos de FPGA, considerando a implementação de uma rede Perceptron Multicamadas. A abordagem adotada possibilitou a elaboração de variações na topologia da rede e a avaliação do desempenho no reconhecimento de dígitos manuscritos, utilizando o conjunto de dados MNIST. Para a implementação da rede, utilizou-se uma ferramenta de síntese de alto nível, Google XLS, em conjunto com a geração automática de código parametrizado. A partir desse desenvolvimento, foi possível construir uma rede MLP que alcançou acurácia de 90,21% no reconhecimento de dígitos do MNIST. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que a FPGA Agilex 7 apresentou uma taxa de inferência 2,05 vezes superior à da FPGA Stratix V e 3,48 vezes superior à da FPGA Arria V |
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Marossi, EduardoPerico, D. H.2025-12-09T15:48:14Z2025MAROSSI, Eduardo. <b> Estudo da implementação de redes perceptron multicamadas em FPGA com ferramentas de síntese de alto nível.</b> São Bernardo do Campo, 2025. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2025. Disponível em: https://doi.org/10.31414/EE.2025.D.132234.https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5849https://doi.org/10.31414/EE.2025.D.132234Neste estudo, foi realizada a comparação de métricas de desempenho, como tempo de resposta e taxa de inferência por segundo, entre diferentes modelos de FPGA, considerando a implementação de uma rede Perceptron Multicamadas. A abordagem adotada possibilitou a elaboração de variações na topologia da rede e a avaliação do desempenho no reconhecimento de dígitos manuscritos, utilizando o conjunto de dados MNIST. Para a implementação da rede, utilizou-se uma ferramenta de síntese de alto nível, Google XLS, em conjunto com a geração automática de código parametrizado. A partir desse desenvolvimento, foi possível construir uma rede MLP que alcançou acurácia de 90,21% no reconhecimento de dígitos do MNIST. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que a FPGA Agilex 7 apresentou uma taxa de inferência 2,05 vezes superior à da FPGA Stratix V e 3,48 vezes superior à da FPGA Arria VIn this study, we compared performance metrics, such as response time and inference rate per second, across different FPGA models while implementing a Multilayer Perceptron network. The approach adopted enabled the creation of variations in the network topology and the evaluation of performance in handwritten digit recognition using the MNIST dataset. For the network implementation, a high-level synthesis tool, Google XLS, was used together with the automatic generation of parameterized code. From this development, it was possible to build an MLP that achieved an accuracy of 90.21% in MNIST digit recognition. Based on the results obtained, it was found that the Agilex 7 FPGA exhibited an inference rate 2.05 times higher than the Stratix V FPGA and 3.48 times higher than the Arria V FPGAporpt_BRCentro Universitário FEI, São Bernardo do CampoRede neural artificialField Programmable ArrayComparação de desempenhoRedes neurais (Computação)Performance comparisonEstudo da implementação de redes perceptron multicamadas em FPGA com ferramentas de síntese de alto nívelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)instname:Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)instacron:FEIinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALfulltext.pdfapplication/pdf17110793https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/594b8c24-c46a-4cea-a6bc-9330735a5f55/downloadd7e612e11a1dc395a20efc74056875cbMD51trueAnonymousREADTEXTfulltext.pdf.txtfulltext.pdf.txtExtracted texttext/plain103153https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/9cdafb24-8ffd-400e-9071-30d604c7a94b/downloadd94f66dc24eed7d6e80c09422c36d449MD52falseAnonymousREADTHUMBNAILfulltext.pdf.jpgfulltext.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2362https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/1760bb53-1580-4bbc-9bea-6b33d4f0c22b/downloadd6a3f95bd3e2768f3dfc4c2726becbaeMD53falseAnonymousREADFEI/58492025-12-12 00:20:47.266open.accessoai:repositorio.fei.edu.br:FEI/5849https://repositorio.fei.edu.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://sofia.fei.edu.br/pergamum/biblioteca/PRIhttps://repositorio-api.fei.edu.br/server/oai/requestcfernandes@fei.edu.bropendoar:2025-12-12T00:20:47Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI) - Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)false |
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Neste estudo, foi realizada a comparação de métricas de desempenho, como tempo de resposta e taxa de inferência por segundo, entre diferentes modelos de FPGA, considerando a implementação de uma rede Perceptron Multicamadas. A abordagem adotada possibilitou a elaboração de variações na topologia da rede e a avaliação do desempenho no reconhecimento de dígitos manuscritos, utilizando o conjunto de dados MNIST. Para a implementação da rede, utilizou-se uma ferramenta de síntese de alto nível, Google XLS, em conjunto com a geração automática de código parametrizado. A partir desse desenvolvimento, foi possível construir uma rede MLP que alcançou acurácia de 90,21% no reconhecimento de dígitos do MNIST. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que a FPGA Agilex 7 apresentou uma taxa de inferência 2,05 vezes superior à da FPGA Stratix V e 3,48 vezes superior à da FPGA Arria V |
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