Cristin-resultat-ID: 2068852
Sist endret: 21. desember 2022, 10:48
NVI-rapporteringsår: 2022
Resultat
Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
2022

A Convolutional Tsetlin Machine-based Field Programmable Gate Array Accelerator for Image Classification

Bidragsytere:
  • Svein Anders Tunheim
  • Jiao Lei
  • Rishad Ahmed Shafik
  • Alexandre Yakovlev og
  • Ole-Christoffer Granmo

Bok

2022 International Symposium on the Tsetlin Machine (ISTM 2022)
ISBN:
  • 978-1-6654-7116-9

Utgiver

IEEE conference proceedings
NVI-nivå 1

Om resultatet

Vitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
Publiseringsår: 2022
Sider: 21 - 28
ISBN:
  • 978-1-6654-7116-9

Klassifisering

Fagfelt (NPI)

Fagfelt: IKT
- Fagområde: Realfag og teknologi

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

A Convolutional Tsetlin Machine-based Field Programmable Gate Array Accelerator for Image Classification

Sammendrag

This paper presents a Field Programmable Gate Array (FPGA) implementation of an image classification accelerator based on the Convolutional Tsetlin Machine (CTM). The work is a concept design, and the solution demonstrates recognition of two classes in 4 × 4 images with a 2 × 2 convolution window. More specifically, there are two sub-Tsetlin Machines (TMs), one per class. A single sub-TM employs 40 clauses, each controlled by 20 Tsetlin Automata. The accelerator features random patch selection, in parallel for all clauses, based on reservoir sampling. The design is implemented in a Xilinx Zync XC7Z020 FPGA. With an operating clock speed of 30 MHz, the accelerator is capable of inferring at the rate of 3.3 million images per second with an additional power consumption of 20 mW from idle mode. The average test accuracy is 96.7% when trained on data with 10% noise. A training session with 100 epochs and 8192 examples takes 1.5 seconds. Due to the limited hardware resources required, the CTM accelerator represents a promising concept for online learning in energy-frugal systems. The solution can be scaled to multi-class systems and larger images.

Bidragsytere

Svein Anders Tunheim

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for informasjons- og kommunikasjonsteknologi ved Universitetet i Agder

Lei Jiao

Bidragsyterens navn vises på dette resultatet som Jiao Lei
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for informasjons- og kommunikasjonsteknologi ved Universitetet i Agder

Rishad Ahmed Shafik

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for informasjons- og kommunikasjonsteknologi ved Universitetet i Agder
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Newcastle University

Alexandre Yakovlev

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for informasjons- og kommunikasjonsteknologi ved Universitetet i Agder
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Newcastle University

Ole-Christoffer Granmo

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for informasjons- og kommunikasjonsteknologi ved Universitetet i Agder
1 - 5 av 5

Resultatet er en del av Resultatet er en del av

2022 International Symposium on the Tsetlin Machine (ISTM 2022).

Shafik, Rishad; Granmo, Ole-Christoffer; Lei, Jiao; Zadorozhny, Vladimir. 2022, IEEE conference proceedings. UIAVitenskapelig antologi/Konferanseserie
1 - 1 av 1