High level synthesis based fpga implementation of matricized tensor times khatri-rao product to accelerate canonical polyadic decomposition
Canonical polyadic decomposition'lari hızlandırmak için matrisleştirilmiş tensör ile Khatri-rao çarpımı'nin yüksekdüzeyli sentezleme tabanli fpga implementasyonu
- Tez No: 606283
- Danışmanlar: PROF. DR. CEVDET AYKANAT, DOÇ. DR. MUHAMMET MUSTAFA ÖZDAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayar programlama, Paralel programlama, Tekil değer ayrışımı, Computer programming, Parallel programs, Singular value decomposition
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tensör ayrıştırımının yapısal hasar algılama, ağlarda anormallik saptanması gibi bir çok uygulaması vardır. Tensör ayrıştırımının en çok zaman alan parçası ma- trisleştirilmiş tensör ile Khatri-Rao çarpımı (MTTKRP) adı verilen çekirdek kod parçasıdır. Bu tezde, FPGA kullanarak MTTKRP kod parçasının çalıştırılması üzerine güncel uygulamalarla karşılaştırılabilir bir uygulama yapılabileceği göster- ilmiştir. Bu hedefe ulaşmak için Vivado HLS kullanılarak tek bir döngüden oluşan düz bir tasarım geliştirilmiştir. Büyük tensörlerin kısıtlı BRAM kapasitesi ile işlenebilmesi için parçalara bölme yöntemi kullanılmıştır. Parçalara bölme işlem- inin performansı olumsuz etkilediğinin gösterilmesine rağmen, tensörleri işlemek için yeterli en az bölme kullanıldığında 3.40'a kadar hızlanma gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Tensor factorization has many applications such as network anomaly detection, structural damage detection and music genre classification. Most time consuming part of the CPD-ALS based tensor factorization is the Matricized Tensor Times Khatri-Rao Product (MTTKRP). In this thesis, the goal was to show that an FPGA implementation of the MTTKRP kernel can be comparable with the state of the art software implementations. To achieve this goal, a flat design consisting of a single loop is developed using Vivado HLS. In order to process the large ten- sors with the limited BRAM capacity of the FPGA board, a tiling methodology with optimized processing order is introduced. It has been shown that tiling has a negative impact on the general performance because of increasing DRAM access per subtensor. On the other hand, with the minimum tiling possible to process the tensors, the FPGA implementation achieves up to 3.40 speedup against the single threaded software.
Benzer Tezler
- MOSSE nesne takip algoritmasının yüksek seviye sentez yaklaşımı ile FPGA üzerinde gerçeklenmesi
Implementation of MOSSE object tracking algorithm on FPGA with high level synthesis approach
EMRE TUNÇAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANIL ÇELEBİ
- Opencl-based efficient HLS implementation of iterative graph algorithms on FPGA
Yinelemeli çizge algoritmalarının FPGA üzerinde opencl ile etkin HLS uygulaması
KENAN ÇAĞRI HIRLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN ÖZTÜRK
- Real time FPGA implementation of a training based content adaptive video resolution up-conversion algorithm
Eğitim tabanlı, içerik uyarlamalı bir video çözünürlüğü dönüştürme algoritmasının gerçek zamanlı olarak, sahada programlanabilir kapı dizileri (SPKD(FPGA)) ile gerçeklenmesi
MUZAFFER BARIŞ UYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT ÖRENCİK
- Model tabanlı adaptif LMS hüzmeleme tasarımı ve FPGAüzerinde gerçeklenmesi
Model-based design and FPGA implementation of adaptive LMS beamforming
EŞREF TEMEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN COŞKUN KARALAR
- FPGA implementation of a dense optical flow algorithm using altera OpenCL SDK
FPGA'de altera OpenCL SDK kullanılarak geliştirilen yoğun optik akış uygulaması
UMUT ULUTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÖzyeğin ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ