Aproximace obvodů s využitím alternativních reprezentací
Loading...
Date
Authors
Michalisko, Tomáš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá návrhem aproximačních obvodů s využitím alternativních reprezentací. Mezi zkoumané reprezentace patří And-inverter graf, Majority-Inverter graf a Xor-Majority graf. Pro automatizaci návrhu je použito kartézské genetické programování. Díky výpočtu aproximační chyby pomocí formálních metod je možné vytvořený systém aplikovat i na složitější obvody. V první části experimentů je vyhodnocena a optimalizována rychlost programu. Následně je hledán vhodný mutační operátor. Poté je systém otestován při aproximaci 8bitových násobiček a 16bitových sčítaček s cílem minimalizovat velikost a zpoždění. Bylo zjištěno, že sčítačky i násobičky v reprezentaci XMG dosahují lepších fitness hodnot v porovnání s evolucí na úrovni hradel. Na závěr je provedena evoluce s cílem mapování na technologii k-LUT. Zde zůstávají nejefektivnější reprezentací hradla.
This master's thesis deals with the design of approximate circuits using alternative representations. The investigated representations include the And-inverter graph, Majority-Inverter graph, and Xor-Majority graph. Cartesian genetic programming is employed for design automation. By computing the approximation error using formal methods, the developed system can be applied to more complex circuits. In the first part of the experiments, the speed of the program is evaluated and optimized. Subsequently, a suitable mutation operator is searched for. Then, the system is tested for approximating 8-bit multipliers and 16-bit adders with the aim of minimizing size and delay. The results show that adders and multipliers in the XMG representation achieve better fitness values compared to evolution at the gate level. Finally, an evolution targeting the k-LUT technology is performed. Here, gates remain the most efficient representation.
This master's thesis deals with the design of approximate circuits using alternative representations. The investigated representations include the And-inverter graph, Majority-Inverter graph, and Xor-Majority graph. Cartesian genetic programming is employed for design automation. By computing the approximation error using formal methods, the developed system can be applied to more complex circuits. In the first part of the experiments, the speed of the program is evaluated and optimized. Subsequently, a suitable mutation operator is searched for. Then, the system is tested for approximating 8-bit multipliers and 16-bit adders with the aim of minimizing size and delay. The results show that adders and multipliers in the XMG representation achieve better fitness values compared to evolution at the gate level. Finally, an evolution targeting the k-LUT technology is performed. Here, gates remain the most efficient representation.
Description
Citation
MICHALISKO, T. Aproximace obvodů s využitím alternativních reprezentací [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Strojové učení
Comittee
doc. Ing. Lukáš Burget, Ph.D. (předseda)
doc. RNDr. Pavel Smrž, Ph.D. (člen)
Ing. Zbyněk Křivka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Zbořil, Ph.D. (člen)
Ing. František Grézl, Ph.D. (člen)
Ing. Vojtěch Mrázek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-19
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení