Navegando por Autor "Guimarães, Mailson Rodrigues de Medeiros"
Agora exibindo 1 - 2 de 2
- Resultados por página
- Opções de Ordenação
Dissertação HARS1DE: arquitetura de hardware para processamento de CNNs1D na borda(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-31) Guimarães, Mailson Rodrigues de Medeiros; Kreutz, Márcio Eduardo; http://lattes.cnpq.br/6374279398246756; http://lattes.cnpq.br/3132811781302622; Zeferino, César Albenes; Fernandes, Marcelo Augusto Costa; Pereira, Monica MagalhãesAtualmente há uma tendência ao uso do paradigma de cloud computing, onde os recursos, armazenamento e processamento de informação são realizados nas chamadas "nuvens", gerenciadas por provedores. Tal paradigma é aproveitado para o uso, por exemplo, de algoritmos de aprendizado de máquina sobre grandes volumes de dados. Em contrapartida, há o paradigma de computação na borda (edge computing), onde essa carga de processamento é transferida para elementos próximos de onde os dados são gerados (na borda da rede). O investimento de empresas de tecnologia sobre esse tipo de computação e suas técnicas tem crescido, pois essa pode promover ganhos, por exemplo, em termos de latência no processamento, consumo de energia e recursos que eventualmente não estejam disponíveis na nuvem. Analogamente à computação na nuvem, também é possível realizar a aplicação de modelos preditivos de aprendizado de máquina na borda, onde arquiteturas de hardware dedicadas à aceleração desses processos podem ser empregadas. Dessarte, esse trabalho tem como objetivo principal a implementação, teste e validação de uma arquitetura de hardware capaz de acelerar a computação da inferência em CNNs-1D, incluindo camadas de pooling, ativação e dense, onde são analisadas métricas de desempenho, acurácia e uso de recursos de hardware. Para a obtenção dos resultados, foram realizadas duas representações da arquitetura, sendo uma em VHDL e sintetizada para FPGA de forma a se obter resultados de alocação de recursos de hardware e de tempo. A outra representação foi realizada em Python, linguagem de alto nível de abstração, para a obtenção de resultados mais rápidos sobre o comportamento da arquitetura mediante a execução de processos mais longos, como o processamento de uma rede neural inteira. Foram realizados testes em três diferentes variações da arquitetura proposta. Os resultados foram obtidos através da aplicação da arquitetura no domínio de aplicação de sensoriamento remoto, especificamente na classificação de pixels em imagens hiperespectrais. A rede neural utilizada foi uma versão simplificada de trabalhos anteriores na área para ser portada ao hardware. A arquitetura obtida, além de ser reconfigurável no sentido da FPGA, também tem seu comportamento mutável dependendo do tipo de camada de rede neural a ser processada. Resultados teóricos mostram um desempenho máximo de 14, 4GOP/s para a melhor variação da arquitetura, além de uma aceleração máxima de 4, 52× em relação a um processador AMD EPYC 7B12 de 2, 25GHz, de 8, 36× em relação à NVIDIA T4 e 3, 39× em relação a um AMD Ryzen 7 7800X3D. Tais resultados foram obtidos a partir da classificação de uma das imagens hiperespectrais e a melhor variação da arquitetura terminou com uma ocupação abaixo de 80% para os recursos da FPGA utilizada.TCC Projeto de sistema embarcado para ignitor de foguetes experimentais utilizando supercapacitores(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-22) Guimarães, Mailson Rodrigues de Medeiros; Ferraz, Victor Araújo; 0000-0003-1177-7563; http://lattes.cnpq.br/0982856785258366; 0000-0003-3977-2035; http://lattes.cnpq.br/3132811781302622; Oliveira, José Alberto Nicolau de; http://lattes.cnpq.br/2871134011057075; Fontoura, Leidiane Carolina Martins de Moura; 0000-0003-4285-0188; http://lattes.cnpq.br/6260601474854896O presente trabalho apresenta a implementação de um sistema embarcado que tem por finalidade realizar a ignição de motores de foguetes experimentais que façam o uso de combustível sólido, baseando-se em projetos semelhantes. Além disso, introduzir o uso de supercapacitores como meio viável de fornecimento de energia para a ignição. O sistema em questão deve ser microcontrolado e capaz de atuar com segurança, possuindo redundâncias, bem como ser escalável para o acréscimo de novas funcionalidades e de fácil operação e manutenção. Para atingir tais objetivos, é necessário o entendimento do funcionamento de sistemas de ignição de foguetes, compreendendo o que é normalmente realizado, assim como verificar a atuação dos supercapacitores dentro do contexto proposto. Os resultados obtidos através de simulação confirmam que os supercapacitores escolhidos para o projeto conseguem fornecer uma grande quantidade de energia, como também atendem aos tempos de carga e descarga estipulados, sendo tais comportamentos verificados também em laboratório. A utilização dos capacitores em condição análoga à operação de ignição também mostra resultados positivos. Já o protótipo mostra que é possível obter dados de tensão e corrente do circuito de forma confiável desde que sejam feitas as calibrações necessárias, assim como a programação do protótipo é capaz de garantir uma boa navegação do usuário pelo sistema e a realização de uma lógica de ignição segura. A validação do protótipo garante então que o sistema embarcado possa ser implementado de forma confiável e definitiva através de placas de circuito impresso.