Implementação em FPGA de um sistema de keyword spotting baseado em redes neurais artificiais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Votre, Natan
Orientador(a): Ortiz Batista, Eduardo Luiz
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Florianópolis, SC
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Detector de Palavras-chave
Redes Neurais Convolucionais
FPGA
Redes Neurais Profundas
Verilog
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/197296
Resumo: TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia Eletrônica.
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spelling Universidade Federal de Santa CatarinaVotre, NatanOrtiz Batista, Eduardo LuizGontijo, Walter2019-07-09T22:02:51Z2019-07-09T22:02:51Z2019-07-04https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/197296TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia Eletrônica.Este trabalho é dedicado à implementação em FPGA de um sistema de acoustic keyword spotting capaz de detectar palavras específicas na língua portuguesa em um sinal de áudio. O sistema implementado realiza o processamento em tempo real utilizando, como pré-processamento, a extração de coeficientes MFCCs, além de uma convolutional neural network (CNN) como classificador. Nesse contexto, são desenvolvidos um banco de fala na língua portuguesa, técnicas para melhorar a performance do keyword spotting, uma técnica de quantização dinâmica e um gerador automático de código para a CNN em FPGA. O sistema de keyword spotting proposto em FPGA mostrou-se equivalente à versão em software, obtendo um bom desempenho em termos de tempo de processamento, taxas de detecções corretas e de falsos positivos.This work is dedicated to the implementation of an FPGA-based acoustic keyword spotting (KWS) system for the portuguese language. Such system performs real-time processing using MFCC extraction for pre-processing and a convolutional neural network (CNN) as the classifier. In this context, a portuguese speech database, techniques to improve KWS performance, a dynamic quantization technique, and an automatic code generator are developed. The obtained FPGA- based KWS system has achieved similar results as its software version, presenting very good performance in terms of both positive and false- alarm rates, along with extremely low processing times.91porFlorianópolis, SCDetector de Palavras-chaveRedes Neurais ConvolucionaisFPGARedes Neurais ProfundasVerilogImplementação em FPGA de um sistema de keyword spotting baseado em redes neurais artificiaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81383https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/197296/2/license.txt11ee89cd31d893362820eab7c4d46734MD52ORIGINALNatanTCC_final_090719_assinado.pdfNatanTCC_final_090719_assinado.pdfapplication/pdf3428256https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/197296/1/NatanTCC_final_090719_assinado.pdfa1f50f6830fa7c3ac1be3750a107737fMD51123456789/1972962019-07-09 19:02:52.109oai:repositorio.ufsc.br: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ório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestsandra.sobrera@ufsc.bropendoar:23732019-07-09T22:02:52Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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