Training artificial neural networks by pso to perform digital circuits using xilinx FPGA

Other Title(s)

تدريب الشبكات العصبية الإصطناعية بواسطة أفضلية الحشد الجزيئي لتنفيذ الدوائر الرقمية باستخدام مصفوفة البوابات القابلة للبرمجة

Joint Authors

Mahdi, Firas Rasul
Akkar, Hanan Abd al-Rida

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 29, Issue 7 (31 Dec. 2011), pp.1329-1344, 16 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2011-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

16

Main Subjects

Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)

Topics

Abstract AR

تعتبر كمية الدوائر اللازمة لتنفيذ عملية ضرب كل إدخال بالوزن المرافق له و عملية الجمع اللاحقة لها إحدى المعوقات الرئيسية لتنفيذ دوائر الشبكات العصبية الاصطناعية (ANN).

مصفوفة البوابات القابلة للبرمجة (FOGA) هي دائرة متكاملة مناسبة لبناء الشبكات العصبية الإصطناعية لأنها تحافظ على البناء المتوازي للخلايا العصبية الاصطناعية في الطبقة الواحدة و تعرض مرونة في إطار إعادة البرمجة بالإضافة الى قضايا الكلفة.

تم في هذا البحث اقتراح تبني أوزان الشبكات العصبية الاصطناعية باستخدام أفضلية الحشد الجزئي (PSO) كالية لتحسين اداء الشبكات العصبية الاصطناعية بلإضافة إلى تقليل الدوائر اللازمة لبناء الشبكات.

لهذا الغرض قمنا بتعديل صندوق أدوات أفضلية الحشد الجزئي في بيئة الماتلاب ليكون مناسب للتطبيق المأخوذ.

في تصميم المقترح تمت عملية تدريب خارج الرقاقة تم حمل التصميم كامل التدريب الى الرقاقة، بهذه الطريقة سنحتاج اقل عدد من الدوائر.

ينفذ هذا البحث دائرة حساب و منطق (ALU) ذات أربع بت باستخدام أدوات الرسم التخطيطي لزايلنكس كمثال لتتطبيق الدوائر الرقمية باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية الممرنة بواسطة خوارزمية أفضلية الحشد الجزئي.

Abstract EN

One of the major constraints on hardware implementations of Artificial Neural Networks (ANNs) is the amount of circuitry required to perform the multiplication process of each input by its corresponding weight and there subsequent addition.

Field Programmable Gate Array (FPGA) is a suitable hardware IC for Neural Network (NN) implementation as it preserves the parallel architecture of the neurons in a layer and offers flexibility in reconfiguration and cost issues.

In this paper the adaption of the ANN weights is proposed using Particle Swarm Optimization (PSO) as a mechanism to improve the performance of ANN and also for the reduction in the ANN hardware.

For this purpose we modified the MATLAB PSO toolbox to be suitable for the taken application.

In the proposed design training is done off chip then the fully trained design is download into the chip, in this way less circuitry is required.

This paper executes four bit Arithmetic Logic Unit (ALU) implemented using Xilinx schematic design entry tools as an example for the implementation of digital circuits using ANN trained by PSO algorithm.

American Psychological Association (APA)

Akkar, Hanan Abd al-Rida& Mahdi, Firas Rasul. 2011. Training artificial neural networks by pso to perform digital circuits using xilinx FPGA. Engineering and Technology Journal،Vol. 29, no. 7, pp.1329-1344.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-289778

Modern Language Association (MLA)

Akkar, Hanan Abd al-Rida& Mahdi, Firas Rasul. Training artificial neural networks by pso to perform digital circuits using xilinx FPGA. Engineering and Technology Journal Vol. 29, no. 7 (2011), pp.1329-1344.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-289778

American Medical Association (AMA)

Akkar, Hanan Abd al-Rida& Mahdi, Firas Rasul. Training artificial neural networks by pso to perform digital circuits using xilinx FPGA. Engineering and Technology Journal. 2011. Vol. 29, no. 7, pp.1329-1344.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-289778

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 1336-1344

Record ID

BIM-289778