janesmonkey
姓名：姬怡希 学号： 学院：电子工程学院 嵌牛导读：对卷积神经网络的加速的研究。 嵌牛鼻子:计算机软件及计算机应用; 自动化技术。 嵌牛提问：如何设计卷积神经网络的加速系统？ 嵌牛内容： 近年来,卷积神经网络（CNN）在机器视觉等方面取得了巨大成功。为提升嵌入式设备上运行CNN的速度和能效,本文针对LeNet-5网络模型,先对该网络模型进行感知量化训练,特征图和权重量化为8位整型数据。然后设计一种卷积神经网络加速器系统,该片上系统（SoC）采用Cortex-M3为处理器,所提出的系统处理一张MNIST图像所需时间,精度达到。 近年来，卷积神经网络（CNN）在机器视觉等方面取得了巨大成功。为提升嵌入式设备上运行CNN的速度和能效，本文针对LeNet-5网络模型，先对该网络模型进行感知量化训练，特征图和权重量化为8位整型数据。然后设计一种卷积神经网络加速器系统，该片上系统（SoC）采用Cortex-M3为处理器，所提出的系统处理一张MNIST图像所需时间，精度达到。CNN已成功应用于图像识别等应用，随着CNN解决更复杂的问题，计算和存储的需求急剧增加。然而，在一些低功耗的边缘计算设备中，功耗是重要指标。目前的研究主要针对CNN推理阶段模型的压缩和量化。大多数设计都用定点计算单元代替浮点单元。ESE采用12位定点权重和16位定点神经元设计，Guo等在嵌入式FPGA上使用8位单元进行设计。但之前的设计主要采用Zynq或者HLS开发，功耗较大。本文设计了一种基于FPGA的卷积神经网络加速系统。首先，通过感知量化训练的方法，实现了将浮点CNN模型的各层权重和特征图量化成8比特整型；其次，通过采用单层时分复用的方式，设计流水线架构提高数据吞吐率；再次，设计基于Cortex-M3的SoC；最后，采用MNIST手写数字进行方案和功能验证。 1 卷积神经网络 基本概念 LeNet-5是一个典型的卷积神经网络模型，不包含输入一共有7层。分别为3层卷积层，2层池化层，以及2层全连接层。 量化原理 针对目前CNN模型较大，参数多且不适合在移动设备上使用，Google团队提出了一种量化方案。该方案在推理过程中使用纯整。量化方案是量化整数q到实数r的映射，如公式(1)所示： 其中常数S和Z是量化参数。S表示比例系数，是一个任意的正实数。Z表示零点。CNN中主要的操作，比如卷积层的卷积，以及全连接层的乘累加，都可以看成是矩阵乘法。考虑实数两个N×N的矩阵r1和r2的乘积r3 =r1r2。将每个矩阵ra的项表示为ra(r,j)，其中1≤ i, j ≤N，用qa(r,j)表示量化项，根据矩阵乘法的定义，得到： 乘以浮点数M，可以转化成先乘以定点数M1，再进行右移n+31。将公式(2)中所有零点Z1，Z2，Z3都设为0，可以大大简化推理阶段的运算。另外将偏置加法和激活函数合并到其中。比例系数Sbias=S1S2，零点Zbias= 0。由于选用的激活函数是ReLU，所以只需要将结果钳位到[0,255]。 2 加速系统硬件设计 整体结构 本系统采用CPU+FPGA的架构，包括AHB互联矩阵、Cortex-M3处理器、DMA、紧耦合存储器、双端口缓存、AHB2APB桥和CNN加速器，如图1所示。存储器部分包含ITCM，DTCM和双端口RAM。ITCM存放程序镜像文件；DTCM作为堆栈区；DualRAM作为权重数据，输入特征图，以及中间、最终结果缓存区，一端连接L1级总线，CPU和DMA均可以访问，另一端连接CNN加速器。 CNN加速器设计 CNN加速器设计的整体结构如图2所示，并行方案采用输出通道和权重卷积核内部并行，同时计算6个输出通道，以及卷积核25个乘法器同时计算。特征图行缓冲的窗口尺寸为5x5，可以通过数据选择器选择输入特征图的宽度。权重特征图的行缓冲设计同理，由于卷积核均为5x5，所以不需要数据选择器。乘累加阵列输入为25个8位特征图和25个8位权重，对应相乘后采用加法树方式累加，最后得到1个位宽为21的有符号数。偏置加法器用于累加偏置或者中间结果。选择哪一个是由数据选择器控制，输出一个32位结果。量化激活模块包含一个32x32位的乘法器，用于将累加结果和乘法系数相乘，再经过右移，钳位到[0,255]，经过四舍五入得到量化的结果。 实验结果 本文的SoC工作的频率为100MHz，识别一张MNIST图片的时间为，FPGA的功耗由Vivado的Report Power工具获得，仅为。本文处理单帧的时间比较长，但是功耗是其他文献的四分之一。由于采用感知量化，识别正确率FPGA实现和软件实现一致，达到。实验结果对比如表1所示。结论：为了解决嵌入式设备上实现卷积神经网络速度慢和功耗大的问题，本文提出了一种卷积神经网络加速系统。首先对卷积神经网络进行感知量化，得到8比特的权重、特征值图1 系统框图 和量化参数。采用Cortex-M3作为处池化模块设计思路同卷积模块，采用最大池化。包含3个比较器和一个行缓冲，针对不同层可以选择不同长度的特征图，窗口尺寸为2x2。
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视觉传达毕业设计论文规范要求
视觉传达设计专业毕业设计论文规范化要求有哪些，大家知道吗?下面是由我为大家带来的关于视觉传达毕业设计论文规范要求，希望能够帮到您!
视觉传设计专业学生要完成的毕业设计包括两个方面的内容：以实践创作为主的设计作品及与之相关的设计论文。其中设计论文要求必须与自己的毕业设计作品相关，并包含对自己设计作品的解析。为了保证我专业学生设计论文质量，根据《文华学院学生毕业设计(论文)规范化要求》，特提出本专业设计论文规范化要求。
一、文档范围及归档要求
(一)文档材料范围
1.论文文稿。
包括：(1)封面，(2)论文目录，(3)中文摘要(含关键词)，英文摘要(含关键词)，(5)毕业设计(论文)正文，(6)注释与参考文献，(7)致谢，(8)附录，(9)其他辅助资料。
2.毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)开题报告书。文献综述及外文参考文献翻译、
3.毕业设计(论文)指导资料。包括进展情况记录、设计(论文)成绩评定、设计(论文)答辩及评审等。
(二)归档要求
1.论文文稿(1)～(9)按顺序装订成1册;
2.毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)开题报告书书分别装订成册;
3.毕业设计(论文)指导资料装订为1册;设计图纸不要求装订。
以上材料统一归入学生毕业设计(论文)资料袋保存。
二、文档材料的写作规范
(一)毕业设计(论文)文本的规范要求
毕业设计(论文)文本应包括封面、目录、题目、中文摘要与关键词、英文题目、英文摘要与关键词、正文、参考文献、附录和致谢等部分。
1.封面
采用学院规定的统一格式的封面，按要求填写设计(论文)题目、作者姓名、所在学部(系)、专业、指导教师等内容。?
2.目录
目录独立成页，包括论文中全部章、节的标题，一般列到2-3级标题，文字表述与正文一致，并标明页码。
3.题目
论文题目要简明、具体、确切，一般不超过20个汉字(外文题目不超过15个实词)，必要时可加副标题。题目中应避免使用非公知公用的缩略语、字符、代号以及结构式和公式，中间不使用标点。
4.中文摘要(含关键词)
中文摘要应简捷明了，字数为300字左右。内容包含本项毕业设计工作的目的、意义、设计方法、设计过程、设计成果及结论、关键词等。突出毕业设计工作中具有创造性成果和新见解部分。
关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条，一般是3～6个，关键词之间以分号分隔开。
5.外文摘要(含关键词)
外文应有论文题目、作者、指导教师，外文摘要、关键词内容应与中文一一对应，要求用词准确、语法规范、意思完整。
6.设计论文正文
设计论文总字数要求:3000~5000字，设计图、表按照幅面折算。
写作内容可因选题的性质不同而变化。一般可包括：
(1)前言。说明本设计选题的`来源、目的、意义、应解决的主要问题及应达到的设计要求;简述本选题在国内外发展概况及存在的问题，及设计项目的指导思想。
(2)设计方案论证。说明设计思路并进行方案选择，阐明为什么要选择这个设计方案(包括各种方案的分析、比较)以及所采用方案的特点。
(3)设计过程论述。指作者对自己的设计工作的详细表述。要求逻辑性强、层次分明、表达确切。
(4)设计成果分析。对设计过程中所完成的主要设计成果进行分析。
(5)结论或总结。对整个设计工作进行归纳和综合，阐述本毕业设计中存在的问题及进一步开展研究的见解和建议。
设计论文的正文章节序号选用以下形式：
第一级：一、二、三、…;第二级：(一)(二)(三)…;第三级：1. 2. 3.…;第四级：(1)(2)(3)…;第五级：①② ③…。
7.参考文献(采用文尾注)
正文中按引用顺序在参考文献出处的文字右角上用[ ]标明，正文中[]中序号(为阿拉伯数字)，应与文尾注中序号一致。参考文献中应包含一定的外文文献，参考文献一般不少于10篇。
常用参考文献编写规定如下：
著作图书类文献——[序号]著者.书名[M].版次.出版地：出版者，出版年.起止页码(为阿拉伯数字)
翻译图书类文献——[序号]著者.书名[M].译者.版次.出版地：出版者，出版年.起止页码
学术期刊类文献——[序号]作者.题名[J].刊物名. 出版年，卷号(期号)，起止页码
学术会议类文献——[序号]作者.题名.编者名.会议名称，会议地址，年份。出版地：出版者，出版年。起止页码
学位论文类文献——[序号]作者.学位论文题目.学校及学位论文级别.答辩年份：起止页码
报纸文献——[序号]作者.文章名[N].报纸名，出版日期(版次)
在线文献——[序号]作者.文章名[EB/OL].电子文献的出处或可获得地址，发表或更新日期/引用日期
8.附录
主要列入正文过分冗长的公式推导;研究方法和技术更深入的叙述;以备查读方便所需的辅助性工具或表格;重复性图表;使用的主要符号的意义、单位、缩写、程序全文及说明等。附录可采用“附录1”、“附录2”或“附录一”、“附录二”等序号格式。
9.致谢
致谢应以简短的文字对在课题研究和论文撰写过程中曾直接给予帮助的人员(如指导教师、有关领导及其他人员或单位)表示自己的谢意，这不仅是一种礼貌，也是对他人劳动的尊重。
(二)其他技术规范
1.名词术语
科技名词术语及设备、元件的名称，应采用国家标准或部颁标准中规定的术语或名称。标准中未规定的术语要采用行业通用术语或名称。全文名词术语必须统一。一些特殊名词或新名词应在适当位置加以说明或注解。
采用英语缩写词时，除本行业广泛应用的通用缩写词外，文中第一次出现的缩写词应该用括号注明英文全文。
2.外文字母的正、斜体用法
物理量符号、物理常量、变量符号用斜体，计量单位等符号均用正体。
3.数字
按国家语言文字工作委员会等七单位1987年发布的《关于出版物上数字用法的试行规定》，除习惯用中文数字表示的以外，一般均采用阿拉伯数字。年份一概写全数，如2000年不能写成00年。
4.插图
插图应与文字紧密配合，文图相符，技术内容正确。选图要力求精练。
(1)制图标准
插图应符合国家标准及专业标准。
机械工程图：采用第一角投影法，严格按照GB4457～4460-84, GB131-83《机械制图》标准规定。
电气图：图形符号、文字符号等应符合有关标准的规定。
流程图：原则上应采用结构化程序并正确运用流程框图。
对无规定符号的图形应采用该行业的常用画法。
(2)图题及图中说明
每个图均应有图题(由图号和图名组成)。图号按章编排，如第一章第一图的图号为“图1-1”等。图题置于图下，有图注或其他说明时应置于图题之上。图名在图号之后空一格排写。引用图应说明出处，在图题右上角加引用文献号。图中若有分图时，分图号用a)、b)等置于分图之下。
图中各部分说明应采用中文(引用的外文图除外)或数字项号，各项文字说明置于图题之上(有分图题者，置于分图题之上)。
(3)插图编排
插图与其图题为一个整体，不得拆开排写于两页。插图处的该页空白不够排写该图整体时，可将其后文字部分提前排写，将图移至次页最前面。
(4)坐标单位
有数字标注的坐标图，必须注明坐标单位。
(5)论文(设计说明书)原件中照片图及插图
毕业论文(设计说明书)原件中的照片图均应是原版照片粘贴，不得采用复印方式。照片可为黑白或彩色，应主题突出、层次分明、清晰整洁、反差适中。照片采用光面相纸，不宜用布纹相纸。对金相显微组织照片必须注明放大倍数。
5. 其他技术规范可参考《文华学院学生毕业设计(论文)规范化要求》。
三、毕业设计(论文)打印的格式要求
1.设计论文成文文稿一律采用计算机打印，统一使用Microsoft Word软件进行文字处理，采用A4 规格复印纸(210×297)输出，页边距上、下2cm左3cm、右2cm，用学院统一封面格式装订。
2.设计论文文本字体和格式要求
(1)中文题目使用小2号黑体、居中;中文摘要、关键词为小4号宋体;“摘要” 一词为3号黑体、居中，“关键词”一词为加粗小4号宋体;英文题目使用小2号加黑Times New Noman体、居中;英文摘要、关键词使用4号Times New Noman体，“Abstract”一词为3号加粗Times New Noman体，“Key Words”二个词为3号加粗Times New Noman体;正文中文统一使用小4号宋体，英文正文使用Times New Noman体4号字。
(2)文本一级标题使用小3号黑体字，二级标题使用4号黑体字，三级标题使用小4号黑体字。
(3)参考文献使用5号宋体字， “参考文献”六个字用4号黑体。
(4)正文字间距为“标准”，行间距“最小值20磅”，页眉内容统一为“文华学院毕业设计(论文)”，采用宋体小5号斜体字居右排写;页码一律位于页面底端(页脚)，居中标明。
丫丫King
为帮助实时处理工业检测、医学成像以及情报、监控、和侦察 (ISR) 等应用中的高分辨率和 HFR 视频而设计 FPGA 的工程师面临挑战，力争达到吞吐量、资源利用率和功耗等目标。Vision HDL Toolbox 提供可以并行处理 4 或 8 像素的模块，底层硬件实现自动进行更新，以通过指定的并行性支持仿真和代码生成。这种能力可帮助硬件工程师与图像和视频处理工程师合作，在较高的抽象级别上探索和仿真视觉处理硬件表现。向此设计工作流程中添加 HDL Coder，工程师可以直接从他们已验证的高层次模型生成可合成、独立于目标的优化 VHDL 或 Verilog 代码。
“在 FPGA、ASIC 和 SoC 设备上实现视觉处理算法需要在吞吐量和资源利用率之间巧妙地权衡，4k、8k 和高帧率视频成倍地扩大这一挑战。”MathWorks 的首席产品营销经理 Jack Erickson 说，“探索解决方案空间和在较高的抽象级别上仿真，可帮助工程师在致力于寄存器传送级 (RTL) 之前更快速地在架构上收敛。Vision HDL Toolbox 及其原生的每时钟多像素 (multi-pixel-per-clock) 处理自动实现所有细节，使工程师能够专心开发满足其要求的硬件算法。”
Vision HDL Toolbox 为在 FPGA、ASIC 和 SoC 设备上进行视觉系统设计和实现提供了像素流处理算法。它提供一个设计架构，可支持各类接口类型、帧尺寸和帧率。该工具箱中的视频和图像处理算法对硬件实现进行建模，包括延迟、控制信号和行缓冲区。
该工具箱算法旨在生成 VHDL 和 Verilog（使用 HDL Coder）的可读取、可合成的代码。生成的 HDL 代码是经过 FPGA 验证的，适用于高达 8k 分辨率的帧尺寸和 HFR 视频。
Vision HDL Toolbox R2019b 现已在全球上市。要了解更多信息，请访问：。
图示：Vision HDL Toolbox有助于快速探索每个时钟处理1、4或8像素。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
《Fudge》《Mini》《Seventeen》《Jelly》《Lala Begin》《mer》这几本时尚杂志都是可以提高审美水平的。
小小小花花儿 4人参与回答 2023-12-10 找准“自己的见解”。阅读当代着名画家吴冠中先生的短文(节选)。 据说现在学画的年轻人大多不爱写生了，方便的照相机代替了写生的辛苦。我也用照相机辅助过写生，但在拍
南瓜冰妈 3人参与回答 2023-12-10 艺术形象是艺术反映社会生活的特殊方式，是通过审美主体与审美客体的相互交融，并由主体创造出来的艺术成果。艺术形象虽然可以分为视觉形象、听觉形象、文学形象和综合形象
王生饮啖茶 3人参与回答 2023-12-06 《LENS.视觉》是2005年1月财讯传媒出版的月刊，内容以图文结合的叙述方式，关注不断变化的现实和永恒不变的人性，每一期都在努力成为您身边最具阅读价值的出版物
云飞扬了 5人参与回答 2023-12-05 《中华眼视光学与视觉科学杂志》为中华医学会主办，温州医科大学（原温州医学院）承办的眼科学与视光学领域的学术性期刊。1999年创刊，月刊。《中华眼视光学与视觉科学
大碗碗儿 4人参与回答 2023-12-06 