Konfigurierbare Hardwarebeschleuniger für selbst-organisierende Karten / Christopher Pohl. 2010
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Inhaltsverzeichnis
1 Selbst-organisierende Karten
1.1 Selbst-organisierende Karten nach T. Kohonen
1.2 Der SOM-Algorithmus
1.3 Evaluierung des Lernvorganges
1.4 Theoretische Analyseergebnisse
1.4.1 Vergrößerungsexponent
1.4.2 Konvergenz
1.4.3 Topografieerhaltung
1.4.4 Einfluss beschränkter Präzision
1.5 Varianten des SOM-Algorithmus
1.5.1 Beeinflussung des Vergrößerungsexponents
1.5.2 Behandlung zeitbehafteter Daten
1.5.3 Dynamische Gitter
1.6 SOM-Implementierungen
1.7 Zusammenfassung
2 Effekte hardwarespezifischer Anpassungen
2.1 Hardwarespezifische Anpassungen
2.2 Durchführung der Messungen
2.3 Messergebnisse für SOM
2.3.1 Klassifizierungsfehler
2.3.2 Quantisierungsfehler
2.3.3 Topografischer Fehler
2.3.4 Entropie
2.3.5 Vergrößerungsexponent
2.4 Interpretation der Ergebnisse
2.5 Vergleich der Implementierungsvarianten
2.5.1 Vergleich der Kohonen-SOM-Implementierungen
2.5.2 Vergleich der Conscious-SOM-Implementierungen
2.6 Weitere hardwarespezifische Anpassungen
2.7 Zusammenfassung
3 Eingebettete SOM-Hardware
3.1 Untersuchung der Realisierungsalternativen
3.2 Implementierung
3.2.1 Partitionierung
3.2.2 SOM-Prozessorelement
3.2.3 Virtualisierung
3.2.4 Architektur Prozessorfeld
3.2.5 Bestimmung der Adaptionswerte
3.3 RAPTOR
3.4 Anwendungsszenario
3.4.1 Einfluss der hardwarespezifischen Anpassungen
3.4.2 Latenz
3.4.3 Fläche und Leistungsaufnahme
3.4.4 Ressourceneffizienz
3.4.5 Technologische Optimierungen
3.4.6 Algorithmische Optimierungen
3.5 Auswertung
3.6 Zusammenfassung
4 FPGA-basierte Implementierung und Test
4.1 Hardware-in-the-Loop
4.2 FPGA-basierte Testsysteme
4.3 Das HiLDE-System für Offline Simulationen
4.3.1 Funktionsprinzip
4.3.2 Softwareschnittstelle
4.3.3 Integration in Simulationswerkzeuge
4.3.4 Ereignis-basierte Datenübertragung
4.3.5 Transaktoren
4.3.6 Hardwareaufwand
4.3.7 Leistungsfähigkeit
4.4 Das HiLDE-System für Online Simulationen
4.5 vMAGIC - VHDL Manipulation and Generation Interface
4.6 Zusammenfassung
5 SOM-Implementierung
5.1 Steuereinheit für RAPTOR
5.2 Softwareumgebung
5.3 Ressourcenbedarf und Leistungsfähigkeit
5.4 Referenzimplementierungen
5.5 Ausblick auf zukünftige Technologien
5.6 GPGPUs und andere Multiprozessoren
5.7 Zusammenfassung
Glossar
A Weitere Untersuchungen SOM-Algorithmus
A.1 Automatische Klassifizierung von Datensätzen
A.2 Eigenschaften der verwendeten Datensätze
A.3 Untersuchung weiterer hardwarespezifischer Anpassungen
B Weitere Untersuchungen SOM-Implementierung
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis