Implementación de la Función Sigmoidal Logarítmica en un FPGA
Resumen
La función sigmoidal logarítmica es muy utilizada como función de activación de las neuronas que conforman una red neuronal artificial. En la implementación digital sobre FPGA de este tipo de redes, es importante la eficiencia en área de todos los elementos de cálculo. La síntesis hardware directa de la expresión matemática de la función de activación sigmoidal logarítmica no es práctica, ya que tanto las operaciones de división como la exponencial requieren lógica excesiva y convergen lentamente. En consecuencia, se han desarrollado aproximaciones matemáticas que facilitan esta implementación. En el presente trabajo se presenta la síntesis de la función sigmoidal logarítmica para un FPGA Spartan 3 de Xilinx con métodos de aproximación por tramos de primer orden, de aproximación por tramos de segundo orden y mediante el empleo de tablas de búsqueda. Para cada diseño se utilizaron las herramientas Simulink de MatLab y System Generator del programa Xilinx ISE Design Suit 12.4, a nivel de bloques específicos de Xilinx. Como resultado se obtuvo la mejor combinación entre los errores de implementación y el consumo de recursos del FPGA con una aproximación por tramos de primer orden y el empleo de datos de entrada con formato punto fijo de 12 bits de parte entera y 8 bits de resolución.Descargas
Publicado
2014-05-28
Número
Sección
Artículos
Licencia
- Los autores que publican en esta revista están de acuerdo con los siguientes términos: Los autores conservan todos los derechos de autor y garantizan a la revista el derecho de ser la primera en publicar el trabajo.
- Los autores pueden establecer por separado acuerdos adicionales para la distribución no exclusiva de la versión de la obra publicada en la revista (por ejemplo, situarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro), con un reconocimiento de su publicación inicial en esta revista.
- Se permite y se anima a los autores a difundir sus trabajos electrónicamente (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su propio sitio web) antes y durante el proceso de envío, ya que puede dar lugar a intercambios productivos, así como a una citación más temprana y mayor de los trabajos publicados (Véase The Effect of Open Access) (en inglés).
- Los contenidos de la revista se distribuyen bajo una licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0. Esto significa que se permite su copia y distribución por cualquier medio, siempre que mantenga el reconocimiento de sus autores y no se haga uso comercial de las obras. La licencia completa puede consultarse en:
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.es_ES