Implementación MPSoC FPGA de algoritmos de Machine Learning para aplicaciones clínicas usando metodologías de diseño de alto nivel


Estudiante: Mario Daniel Guanche Hernández
Tutores: Pedro Pérez Carballo (DIEA), Sonia Raquel León Martín (IUMA)
Fecha lectura: 23/05/2023
Lugar: Aula de Tele-enseñanza, Pab. A, Edificio de Electrónica y Telecomunicación
Resumen castellano:
En este trabajo se presenta el diseño de un sistema hardware/software diseñado utilizando metodologías de diseño de alto nivel, que consiste en una aplicación de software que se ejecuta en un host y un conjunto de nodos de aceleración de hardware implementados en un dispositivo FPGA. El objetivo final es tener un sistema integrado en un dispositivo MPSoC FPGA para la detección del cáncer de piel utilizando tanto imágenes hiperespectrales como un algoritmo k-means. El sistema de aceleración de hardware está diseñado utilizando tres núcleos FPGA. Los dos primeros filtran y normalizan la imagen hiperespectral. A continuación, el último núcleo ejecuta k-means para segmentar la imagen en tres regiones: piel sana y una lesión. La aceleración FPGA mejora significativamente el rendimiento y el consumo de energía de la aplicación en comparación con la ejecución de software u otras alternativas como la implementación en GPU.
Resumen inglés:
This work presents the design of a hardware/software system designed using high-level design methodologies, consisting of a software application running on a host and a set of hardware acceleration nodes implemented in an FPGA device. The ultimate goal is to have an integrated system on an MPSoC FPGA device for skin cancer detection using both hyperspectral imaging and a k-means algorithm. The hardware acceleration system is designed using three FPGA kernels. The first two filter and normalize the hyperspectral image. The last kernel then runs k-means to segment the image into three regions: healthy skin and a lesion. FPGA acceleration significantly improves the performance and power consumption of the application compared to software execution or other alternatives such as implementation on GPUs.
Tribunal:
  • Presidente: Gustavo Marrero Callicó
  • Secretario: Fernando de la Puente Arrate
  • Vocal: José María Quinteiro González
Documentos: Resumen Póster Memoria