FiberNet: um modelo de rede neural convolucional simples e eficiente

dc.contributor.advisorCanuto, Anne Magaly de Paula
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1357887401899097pt_BR
dc.contributor.authorFerreira, Verner Rafael
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7135294672574400pt_BR
dc.contributor.referees1Santos, Araken de Medeiros
dc.contributor.referees2Carvalho, Bruno Motta de
dc.contributor.referees3Nascimento, Diego Silveira Costa
dc.contributor.referees4Xavier Júnior, João Carlos
dc.date.accessioned2024-12-17T00:12:47Z
dc.date.available2024-12-17T00:12:47Z
dc.date.issued2024-08-28
dc.description.abstractConvolutional neural networks (CNNs) are powerful and effective tools for extracting meaningful information from images and identifying objects. However, their high computational cost can limit their adoption in scenarios with limited computational resources, such as mobile devices. To address this issue, we propose a new CNN architecture in which we include a new layer called Defiber which operates in the convolution phase of the CNN. This new layer, belonging to the down sampling strategy, aims to reduce the number of trainable parameters of the network without affecting its prediction ability. To test our approach, we created FiberNet. A prototype of a small and simple CNN that has a reduced number of trainable parameters. This resulted in a network with high inference speed and reduced computational costs. FiberNet was evaluated on two datasets, Sisal and CIFAR10. On the Sisal dataset, FiberNet achieved a precision of 96.25%. On the CIFAR10 dataset, FiberNet achieved a precision of 74.9%. Our results show that the Defiber layer is a viable alternative for building low-cost CNNs. Its application in the architecture of our model resulted in high accuracy and processing capacity, even with a reduced number of trainable parameters.pt_BR
dc.description.resumoRedes neurais convolucionais (CNNs) são arquiteturas poderosas e eficazes para extrair informações significativas de imagens e identificar objetos. No entanto, seu alto custo computacional pode limitar sua adoção em cenários com recursos computacionais limitados como, por exemplo, em dispositivos móveis. Para resolver esse problema, nos propomos uma nova arquitetura de CNN no qual incluímos uma nova camada denominada Defiber que atua na fase de convolução da CNN. Essa nova camada, pertencente à estratégia de down sampling, tem por finalidade reduzir o quantitativo de parâmetros treináveis da rede sem que isso afete sua capacidade de predição. Para testar nossa abordagem nós criamos a FiberNet. Um protótipo de CNN pequena e simples que possui um número reduzido de parâmetros treináveis. Isso resultou em uma rede com alta velocidade de inferência e custos computacionais reduzidos. A FiberNet foi avaliada em dois conjuntos de dados, Sisal e CIFAR10. No conjunto Sisal, a FiberNet alcançou uma precisão de 96,25%. No conjunto CIFAR10, a FiberNet alcançou uma precisão de 74,9%. Nossos resultados mostraram que a camada Defiber é uma alternativa viável para a construção de CNNs de baixo custo. Sua aplicação na arquitetura do modelo proposto resultou em uma alta acurácia e capacidade de processamento, mesmo com um número reduzido de parâmetros treináveis.pt_BR
dc.identifier.citationFERREIRA, Verner Rafael. FiberNet: um modelo de rede neural convolucional simples e eficiente. Orientadora: Dr. Anne Magaly de Paula Canuto. 2024. 124f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60886
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SISTEMAS E COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectRede neural convolucionalpt_BR
dc.subjectClassificação de imagenspt_BR
dc.subjectPlanta Agave Sisalanapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOpt_BR
dc.titleFiberNet: um modelo de rede neural convolucional simples e eficientept_BR
dc.title.alternativeFiberNet: a simple and robust convolutional neural network modelpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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