Hluboké neuronové sítě: implementace pro vestavěné systémy

Abstract

Cílem této práce je první navrhnout a implementovat aplikaci pro vestavěné systémy rea-lizující konvoluční neuronovou síť jenž klasifikuje čísla MNIST, ve druhé části pak optima-lizovat paměťové a energetické nároky této sítě. Práce v teoretické části popisuje základyneuronových sítí a výpočetní platformy Cortex-M pro vestavěné systémy. Následuje popisimplementace, síť je první vytvořena a naučena pomocí knihovny Theano v Pythonu naPC a poté je převedena do C pro vývojovou desku STM32F429 Discovery, kde je následnéoptimalizována. Optimalizace je zaměřena na konvoluci, skalární součin a formát uloženívah a biasů sítě.The goal of this thesis is to firstly design and implement an application for embeddedsystems which will classify MNIST numbers and secondly optimize energy and memoryrequirements of this network. The basics of neural networks, Cortex-M processor cores andembedded devices are described in the theoretical part. Followed by implementation details.Networks learning is done with Python and Theano library on a PC. The network is thenconverted to C for a board STM32F429 Discovery. Last part consist of network optimization,which focuses on convolution, dot product and number representation of weights and biasesof the network.