CNN卷积神经网络 FPGA加速器实现(小型)CNN FPGA加速器实现(小型) 仿真通过,用于foga和cnn学习 通过本工程可以学习深度学习cnn算法从软件到硬件fpga的部署。 网络软件部分基于tf2实现,通过python导出权值,硬件部分verilog实现,纯手写代码,可读性高,高度参数化配置,可以针对速度或面积要求设置不同加速效果。 参数量化后存储在片上ram,基于vivado开发。 直接联系提供本项目实现中所用的所有软件( python)和硬件代码( verilog)。 本篇文档主要探讨了如何将CNN卷积神经网络算法从软件层面迁移到硬件层面,具体来说就是使用FPGA硬件加速器来实现CNN模型。文档中提到的“小型CNN FPGA加速器”指的是针对卷积神经网络的小型化硬件实现,该项目已经通过了仿真测试,并且可用于深度学习领域的研究与教学。 文档描述了整个CNN算法的软件部分是基于TensorFlow 2框架实现的,这一部分主要是用Python编程语言来完成。在软件层面上,它包括了将CNN模型的权重导出的步骤。硬件实现则是通过Verilog硬件描述语言来完成的,这部分代码是完全手动编写的,保证了高可读性和便于理解。此外,该FPGA加速器设计是高度参数化的,允许用户根据对速度或面积的不同需求来配置加速效果。 在设计过程中,对参数进行了量化处理,并将这些量化后的数据存储在片上RAM中。整个设计过程是在Xilinx的Vivado开发环境中进行的。文档还提到,提供本项目实施中所使用的所有软件代码和硬件代码,这表明项目具有开放性,便于其他研究者和开发者进行学习和实验。 从文档提供的文件名称列表来看,包含了多个与项目相关的文件,这些文件很可能包含了项目的设计细节、实现方法、仿真结果和版图解析等内容。例如,“卷积神经网络加速器实现小版图解析”可能详细描述了FPGA加速器的硬件布局,“卷积神经网络加速器实现从软件到”可能探讨了从软件算法到硬件实现的转换过程。这些文件是了解和学习该项目不可或缺的资源。 本项目是一个将深度学习算法从软件迁移到FPGA硬件平台的实践案例,通过结合TensorFlow 2和Verilog语言,实现了一个可配置参数的CNN模型加速器。项目的设计充分考虑到了代码的可读性和灵活性,并提供了完整的实现代码,便于研究和教育使用。
2025-05-02 16:43:41 397KB scss
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基于CNN的文本分类代码包,​CNN(Convolutional Neural Network)即卷积神经网络,本质上,CNN就是一个多层感知机,只不过采用了局部连接和共享权值的方式减少了参数的数量,使得模型更易于训练并减轻过拟合。在文本分类中,参考论文Convolutional Neural Networks for Sentence Classification https://arxiv.org/abs/1408.5882中的模型 ​对于单词的嵌入向量,有四种处理方法 1. 使用随机嵌入并在训练时进行更新; 2. 使用已有的嵌入向量,在训练时不作为参数更新; 3. 使用已有的嵌入向量,在训练时作为参数更新; 4. 结合2和3,将单词嵌入到两个通道的嵌入向量中,其中一个嵌入向量为固有属性,另一个嵌入向量作为参数进行更新。
2025-04-29 21:46:01 18.86MB nlp 卷积神经网络 机器学习
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内容概要:本文档主要介绍了局部特征增强模块(LFE)的设计与实现,以及将其应用于ShuffleNet V2神经网络模型的方法。LFE模块包括通道注意力机制和空间注意力机制,通过这两个机制计算出的注意力图来增强输入特征图。具体来说,通道注意力机制通过全局平均池化、两个卷积层和Sigmoid激活函数来生成通道权重;空间注意力机制则通过一个卷积层和Sigmoid激活函数生成空间权重。接着定义了`add_lfe_to_stage`函数,用于将LFE模块插入到指定阶段的每个子模块之后。最后,`create_model`函数创建了一个带有LFE模块的ShuffleNet V2模型,并修改了最后一层全连接层的输出类别数。; 适合人群:对深度学习有一定了解,特别是熟悉PyTorch框架和卷积神经网络的开发者或研究人员。; 使用场景及目标:①理解注意力机制在卷积神经网络中的应用;②掌握如何自定义并集成新的模块到现有网络架构中;③学习如何调整预训练模型以适应特定任务需求。; 阅读建议:读者应具备基本的Python编程能力和PyTorch使用经验,在阅读时可以尝试运行代码片段,结合官方文档深入理解各个组件的作用和参数设置。
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随着人工智能技术的发展,利用深度学习进行医疗图像分析成为一种前沿的研究方向。阿尔兹海默病作为老年人中常见的神经退行性疾病,其早期诊断对于患者的生活质量改善和医疗资源的合理分配至关重要。3D卷积神经网络(CNN)作为一种强大的深度学习模型,在处理三维图像数据方面具有独特的优势,因此被广泛应用于医学影像的分析与识别。 3D CNN在阿尔兹海默病智能诊断方面的研究,通常涉及以下几个关键步骤:收集大量的阿尔兹海默病患者和正常老年人的脑部MRI(磁共振成像)数据。这些数据经过预处理,如归一化、去噪、增强对比度等操作,以保证神经网络能够更有效地从中提取特征。接下来,研究者会构建3D CNN模型,该模型由多个卷积层、池化层和全连接层组成,能够自动提取并学习到图像中的空间特征。 通过训练过程,3D CNN模型会调整其内部参数,以最小化预测结果和实际标签之间的差异,即实现损失函数的最小化。训练完成后,该模型可以用于新样本的智能诊断,即对输入的脑部MRI图像进行处理,输出判断为阿尔兹海默病或者正常状态的概率分布。在Web应用环境下,3D CNN模型的训练和预测可以部署在服务器端,用户通过Web界面上传MRI图像,系统后台运行模型进行诊断,并将结果返回给用户,实现了一个完整的智能诊断Web应用流程。 这种基于Web界面的智能诊断系统不仅使得医生和医疗人员能够快速获取诊断结果,也使得患者能够方便地获得专业医疗建议,提高了医疗服务的可及性和效率。此外,该系统还可以作为一个数据收集平台,积累更多的临床数据,进一步优化和改进3D CNN模型的诊断性能。 在实际应用中,3D CNN模型的性能受到多个因素的影响,包括数据集的大小和质量、模型结构的复杂度、训练算法的选择等。因此,研究者需要对这些因素进行细致的调整和优化,以确保模型的诊断准确性。同时,随着技术的不断进步,未来还可能将更多的生物标志物和临床信息整合到模型中,以提升诊断的全面性和准确性。 基于3D CNN的阿尔兹海默病智能诊断Web应用,是人工智能在医疗领域应用的一个缩影,它展示了现代科技如何帮助提高疾病的诊断效率和准确性,同时为医学研究提供了新的视角和工具。随着相关技术的不断成熟,未来该领域还有巨大的发展潜力和应用前景。
2025-04-24 21:14:01 105.21MB
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主要适用于在校本科生、研究生毕业设计或期末大作业,基于蒙特卡洛仿真方法论,介绍了卷积码、Turbo码和LDPC码,以相同的码率仿真了3种编码,并对比了其误码率性能(仿真生成在同一张图中),其中ber_compare.m 实现的是作图功能 其他三个文件夹里面的程序是卷积码、turbo码、LDPC码3种编码方式误码率仿真程序 请先运行3个文件夹中的程序,然后再运行ber_compare.m,即可得到图像。 word文档中是实验报告。
2025-04-20 21:06:27 51KB matlab 信道编码
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卷积神经网络(Convolutional Neural Network,简称CNN)是一种深度学习模型,特别适用于处理图像数据,因其在图像识别和分类任务中表现出色而被广泛应用于计算机视觉领域。在这个特定的压缩包中,包含了用于训练和测试CNN模型的猫的图片数据集。 这个数据集总共包含四种不同类型的猫:布偶猫、孟买猫、暹罗猫和英国短毛猫。每种类型的猫都有一个特定的标签来区分它们:0表示布偶猫,1代表孟买猫,2对应暹罗猫,而3则代表英国短毛猫。这种标签方式使得模型能够学习并理解不同猫类之间的差异。 训练集由320张100x100像素的图片组成,这些图片将用于教模型如何识别猫的特征。在机器学习中,训练集是模型学习的基础,它通过反复迭代调整权重和偏置,以最小化预测结果与真实标签之间的差距,这个过程被称为反向传播和优化。常见的优化算法有随机梯度下降(SGD)、动量SGD和Adam等。 测试集包含69张同样大小的图片,其目的是在模型训练完成后评估模型的性能。在实际应用中,测试集应当独立于训练集,以免模型过度拟合训练数据。通过比较模型对测试集的预测结果与真实标签,我们可以得到模型的准确率、精确率、召回率和F1分数等评价指标,从而了解模型的泛化能力。 在构建CNN模型时,通常会包含以下层:卷积层(Convolutional Layer)、池化层(Pooling Layer)、激活函数(如ReLU)、全连接层(Fully Connected Layer)以及损失函数(如交叉熵损失)。卷积层通过滤波器(kernel)检测图像中的特征,池化层则降低数据的维度,提高计算效率,而激活函数如ReLU则引入非线性,使模型能学习更复杂的模式。 为了训练这个猫的分类任务,我们首先需要预处理数据,包括归一化像素值到0-1区间,可能还需要进行数据增强,如翻转、旋转或缩放图片,以增加模型的泛化能力。然后,我们将数据集分为输入X和标签Y,使用合适的学习率和优化器开始训练。在训练过程中,我们会监控损失值和验证集上的精度,以便在模型性能不再提升时及时停止训练,防止过拟合。 使用测试集评估模型的性能,如果结果满意,我们可以将模型部署到实际应用中,例如在手机应用上实现自动识别猫的品种。如果结果不理想,我们可能需要调整模型架构、参数或者增加更多训练数据,以进一步优化模型性能。 这个“卷积神经网络的猫的训练集与测试集图片”数据集提供了一个很好的平台,让我们可以实践和理解CNN在图像分类任务中的工作原理和效果。通过合理的模型设计、训练策略和评估方法,我们可以构建出一个有效的猫品种识别系统。
2025-04-19 13:04:54 926KB 卷积神经网络
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卷积神经网络(CNN)是一种深度学习架构,它在图像和视频识别、自然语言处理、医学图像分析等多个领域有着广泛的应用。手写汉字识别作为计算机视觉领域的一个重要研究方向,近年来随着深度学习技术的发展取得了显著的进展。本项目旨在通过构建一个基于卷积神经网络的手写汉字识别系统,实现从输入手写汉字图像到输出识别结果的自动化处理。 系统构建的第一步是数据准备,包括收集大量的手写汉字样本数据集。这些数据集通常包含多种不同人的手写样本,以确保模型具有足够的泛化能力。数据集的准备还需要包括预处理步骤,例如图像的归一化、二值化、去噪等,从而提高训练集的质量和模型的识别准确度。 在数据准备完成后,接下来是模型的设计阶段。卷积神经网络通常由多个层次构成,包括卷积层、激活层、池化层以及全连接层等。在手写汉字识别任务中,设计网络结构时需要考虑的因素包括网络的深度和宽度、每层的滤波器数量、卷积核的大小和步长等。通过调整这些参数,可以构建出适合手写汉字特点的卷积神经网络模型。 模型训练是手写汉字识别系统构建的关键阶段。这一过程通常涉及使用大量的标记数据对网络进行监督学习。在训练过程中,通过前向传播计算预测输出与真实标签之间的误差,再通过反向传播算法和梯度下降等优化算法不断调整网络权重,以达到最小化误差的目的。训练过程可能需要消耗大量的计算资源和时间,因此高效的并行计算和优化算法对于加快训练速度、提高模型性能至关重要。 模型评估是验证系统性能的环节。通过使用独立的测试数据集评估训练完成的模型,可以客观地衡量模型在未见过的数据上的表现。常用的评估指标包括识别准确率、混淆矩阵、召回率、精确率等。此外,还可能需要对模型的鲁棒性进行评估,即在不同的人手写、不同书写风格、不同质量的手写汉字图像上的表现。 系统实现后,用户可以利用该手写汉字识别系统进行实时或批量的汉字识别。演示demo将展示系统从接收手写输入到给出识别结果的整个流程。用户可以通过图形用户界面(GUI)上传手写汉字图片,系统将自动处理图片并通过训练好的模型给出识别结果。此演示不仅展示了技术的可行性,而且对于用户而言,直观易用的界面能够极大地增强用户体验。 手写汉字识别系统的研发对于推动智能输入法、汉字教育、历史文献数字化等领域的发展具有重要意义。未来,随着技术的不断进步和大数据、人工智能技术的深度融合,基于卷积神经网络的手写汉字识别技术有望实现更高的准确率和更广泛的应用场景。
2025-04-16 20:47:51 17.14MB 神经网络
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CSDN Matlab武动乾坤上传的资料均是完整代码运行出的仿真结果图,可见完整代码亲测可用,适合小白; 1、完整的代码内容 主函数:main.m; 调用函数:其他m文件;无需运行 运行结果效果图; 2、代码运行版本 Matlab 2019b;若运行有误,根据提示修改;若不会,私信博主; 3、运行操作步骤 步骤一:将所有文件放到Matlab的当前文件夹中; 步骤二:双击打开main.m文件; 步骤三:点击运行,等程序运行完得到结果; 4、仿真咨询 如需其他服务,可私信博主或扫描博客文章底部QQ名片; 4.1 博客或资源的完整代码提供 4.2 期刊或参考文献复现 4.3 Matlab程序定制 4.4 科研合作
2025-04-16 15:51:38 12KB matlab
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MATLAB环境下一种基于稀疏最大谐波噪声比的解卷积机械振动信号处理方法。 算法运行环境为MATLAB r2018a,实现基于稀疏最大谐波噪声比解卷积的机械振动信号处理方法,提供两个振动信号处理的例子。 算法可迁移至金融时间序列,地震 微震信号,机械振动信号,声发射信号,电压 电流信号,语音信号,声信号,生理信号(ECG,EEG,EMG)等信号。 压缩包=程序+数据+参考。 MATLAB环境下实现的基于稀疏最大谐波噪声比(Sparse Maximum Harmonic-to-Noise Ratio, SMHNR)的解卷积机械振动信号处理方法,是一种先进的信号处理技术。该方法能够在MATLAB r2018a这一特定的算法运行环境中应用,其主要作用是对机械振动信号进行高效处理。SMHNR解卷积算法通过识别和分离信号中的谐波成分,从而有效去除噪声,提高信号的清晰度。 该技术的核心在于稀疏表示,这使得算法能够以非常少的数据点表示复杂的信号。稀疏技术的应用能够使信号处理在不牺牲信号重要特征的前提下,有效减少数据量。同时,最大谐波噪声比的计算则是基于信号的谐波成分与噪声比值的最大化,这种方法能够保证从信号中提取出最重要的成分,而抑制那些噪声带来的干扰。 机械振动信号处理是该方法的一个主要应用场景。机械系统在运行过程中会产生各种振动信号,这些信号包含了丰富的系统状态信息。通过对振动信号的分析,可以识别出设备的磨损、故障和性能下降等问题。因此,该算法能够对机械系统的健康状况进行实时监测,有助于提前发现潜在的问题,并采取相应的维护措施。 除了机械振动信号之外,该算法还可以应用到金融时间序列分析、地震和微震信号的处理、声发射信号分析、电压和电流信号的监测、语音信号的处理等多个领域。这些应用表明,SMHNR解卷积技术具有广泛的适用性和强大的通用性。 为了更好地理解和应用这一技术,开发者在压缩包中提供了包括程序代码、处理数据和相关参考文献在内的完整资源。这些资源的提供,能够帮助研究人员和工程师快速上手,实现算法的复现和进一步的开发。 在实现上,该方法提供了两个具体的振动信号处理例子,这些例子不仅展示了算法的应用过程,同时也验证了其处理效果。通过实例演示,用户可以更加直观地了解算法的性能,并根据实际需要对算法进行调整和优化。 基于稀疏最大谐波噪声比的解卷积机械振动信号处理方法,因其在噪声去除和信号提取方面的优势,为机械振动分析和其他信号处理领域提供了一种有效的解决方案。而MATLAB环境下的实现,更是为信号处理领域提供了强大的工具支持。
2025-04-15 22:07:23 243KB safari
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