Σχεδίαση και υλοποίηση αρχιτεκτονικής συνελικτικών νευρωνικών δικτύων βασισμένη σε αναδιατασσόμενη λογική για επί τόπου επεξεργασία σε δορυφόρο δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο Euclid
Το έργο με τίτλο Σχεδίαση και υλοποίηση αρχιτεκτονικής συνελικτικών νευρωνικών δικτύων βασισμένη σε αναδιατασσόμενη λογική για επί τόπου επεξεργασία σε δορυφόρο δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο Euclid από τον/τους δημιουργό/ούς Kalomoiris Ioannis διατίθεται με την άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές
Βιβλιογραφική Αναφορά
Ioannis Kalomoiris, "Design and implementation of an FPGA-Based CNN architecture for on-Board satellite processing of data from the Euclid space telescope", Diploma Work, School of Electrical and Computer Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2024
https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.100893
Τα Συνελικτικά Νευρωνικά Δίκτυα (ΣΝΔ) χρησιμοποιούνται ευρέως για διάφο- ρες εργασίες τεχνητής νοημοσύνης και έχουν επιδείξει κορυφαίες επιδόσεις, ιδίως σε πολύπλοκα προβλήματα αναγνώρισης εικόνων. Οι ευρέως διαδεδομένες για αυ- τές τις εργασίες κάρτες γραφικών (GPU), αν και διαθέτουν μεγάλη υπολογιστική ισχύ, έχουν πολύ υψηλή κατανάλωση ενέργειας. Αυτό αποτελεί αποτρεπτικό πα- ράγοντα για τη χρήση τους, ιδίως σε περιπτώσεις όπου είναι σημαντικό το μικρό ενεργειακό αποτύπωμα, όπως η επεξεργασία σήματος εντός συστημάτων. Στην παρούσα εργασία, παρουσιάζουμε μια αρχιτεκτονική FPGA που υλοποιήθηκε για το στάδιο συμπερασμού ενός συγκεκριμένου ΣΝΔ, το οποίο καθιστά δυνατή την εκτίμηση της ερυθράς μετατόπισης γαλαξιών από φασματοσκοπικές παρατηρήσεις, διαιρώντας το εύρος της ερυθράς μετατόπισης σε 800 κλάσεις. Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική πέτυχε βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης έως και 11,9 φορές, παράλληλα με βελτίωση της απόδοσης κατά 2,16 φορές σε σχέση με τις πλατφόρ- μες GPU. Τα αποτελέσματα προέρχονται από πραγματικές εκτελέσεις σε FPGAs, οι οποίες έχουν ισοδύναμα εξαρτήματα που έχουν πιστοποιηθεί για χρήστη στο διάστημα, επιτρέποντας έτσι την εκτέλεση ακριβούς εκτίμησης της ερυθράς μετα- τόπισης στο διάστημα με χαμηλό ενεργειακό κόστος, χωρίς την ανάγκη μετάδοσης ακατέργαστων δεδομένων στο έδαφος.