Un trabajo desarrollado en el IUMA, primer premio nacional al diseño de sistemas electrónicos
El Trabajo Fin de Grado titulado “Diseño de un acelerador hardware FPGA para aplicaciones de machine learning usando plataforma virtual” del estudiante Mario Guanche Hernández y desarrollado en el Instituto Universitario de Microelectrónica Aplicada (IUMA) ha sido galardonado con el primer premio en la XV edición de los Premios Futuro de las Telecomunicaciones, en la categoría a los mejores Trabajos Fin de Grado realizados por Graduados/as en Ingeniería de Telecomunicación en España en el año 2021. Este Trabajo Fin de Grado ha sido desarrollado bajo la dirección del profesor Dr. Pedro Pérez Carballo de la División SICAD y de la investigadora Dña. Sonia Raquel León Martín de la División DSI.
El trabajo es fruto de un amplio estudio sobre distintas técnicas de implementación de aceleradores hardware para algoritmos de inteligencia artificial basados en Machine Learning. Se han utilizado dispositivos FPGA de última generación, que disponen de arquitecturas heterogéneas con capacidad de multiprocesamiento (MPSoC). Estas técnicas, que se aplicaron para la detección de cáncer de piel usando técnicas de procesamiento de imágenes hiperespectrales, disminuyen de forma drástica el tiempo de procesamiento y de clasificación. Esto ha sido posible gracias al estudio de metodologías de análisis y diseño avanzadas, así como sobre herramientas de diseño y prototipado aportadas por el IUMA.
Los resultados demuestran que se consigue un factor de aceleración de x189 para el computo de las imágenes obtenidas, obteniendo su clasificación de los distintos tipos presentados en menos de 10 milisegundos. En este trabajo se ha puesto de manifiesto la necesidad de colaboración entre distintas disciplinas para encontrar soluciones eficientes a problemas reales, tal como se lleva realizando en el IUMA.
Los resultados alcanzados culminan diversas acciones de formación del estudiante bajo una dirección coordinada, entre las que se incluye haber conseguido una beca de introducción a la investigación del Ministerio de Educación y Formación Profesional y la realización de Prácticas de Empresa en el IUMA durante los estudios de Grado. En dicho periodo ha sido posible realizar una formación previa en las metodologías y técnicas necesarias para poder abordar un trabajo de calidad como el premiado.
Mario ha seguido su formación en estas técnicas, realizando el Máster en Electrónica y Telecomunicación Aplicadas en el IUMA. Dicha formación incluye una profundización en algoritmos y técnicas de procesamiento de Inteligencia Artificial, en el conocimiento de técnicas de programación avanzadas, sistemas de computación reconfigurables y embebidos, entre otros temas. En la actualidad está trabajando en su Trabajo Fin de Máster para incluir en el sistema diseñado nuevos algoritmos de procesamiento, con sus correspondientes aceleradores hardware.
Estos trabajos siguen líneas de investigación consolidadas en el IUMA: la utilización de imágenes hiperespectrales en el ámbito de la medicina, en la que la investigadora Sonia Raquel León Martín realiza su tesis doctoral, así como el desarrollo de aceleradores hardware basados en FPGA usando metodologías de diseño de alto nivel, en la que el profesor Dr. Pedro Pérez Carballo desarrolla su investigación.
Para más información:
https://www.ulpgc.es/noticia/2022/03/16/cuatro-egresados-eite-premios-nacionales-xv-edicion-premios-futuro
https://www.telecos.zone/index.php/actualidad/noticias-coitt/909-estos-son-los-ganadores-de-los-premios-coitt-2021-futuro-de-las-telecomunicaciones