Curso "Diseño de Circuitos Digitales utilizando Dispositivos Lógicos Programables"
Instituto de Ingeniería Eléctrica - Facultad de Ingeniería
Universidad de la República - Montevideo, Uruguay
 

 

Implementación en lógica programable de una red neuronal competitiva

 

 

Resumen

El trabajo realizado consistió en el diseño, implementación y prueba en un dispositivo lógico programable (PLD) de la etapa de competición de una red neuronal competitiva. La red está compuesta de c neuronas competitivas, cada una de las cuales posee un vector de pesos binario (n bits) asociado. Dado un vector de entrada patrón (n bits), las neuronas de la red compiten para determinar cual de ellas tiene su vector de pesos "más cercano" a la entrada dada. La medida de distancia utilizada en este trabajo es la distancia Hamming. La red implementada presenta a la salida, la identificación de la neurona ganadora para el patrón de entrada dado.

La herramienta de desarrollo utilizada es el software de Altera MAX+PLUS II junto con una placa estudiantil de prueba ("University Program Design Laboratory Package"). La red neuronal competitiva diseñada en este ambiente es completamente paramétrica, ya que se realizó mediante LPMs (Library of Parameterized Modules) del MAX+PLUS II. Un punto importante del diseño es su flexibilidad para agrupar los vectores de pesos de las neuronas competitivas en diferentes bloques de procesamiento serial, permitiendo así mantener un compromiso entre tiempo de procesamiento y cantidad de celdas ocupadas en el chip.

Conclusiones

Se implementó una red competitiva de 16 neuronas con vectores de 8 bits, agrupadas en dos bloques de procesamiento serial. Esto se realizó en el chip FLEX10K20RC240-4 de la familia FLEX10K de Altera. Los vectores de pesos se almacenaron en la memoria interna del chip, mientras que el vector patrón se presentó mediante líneas de I/O.

Resultados de esta implementación:

Espacio ocupado: 90 celdas lógicas.

Tiempo de competición: 5.88 ms.

Posibles aplicaciones:   
Docentes
Estudiantes
Juan P. Oliver  
Julio Pérez Acle  
Oscar de Oliveira  
Gabriel Eirea
André Fonseca
Sebastián Gava
Javier Román
 
 Fecha: 15/12/1998.