|
|
Automated Multi-Objective Parallel Evolutionary Circuit Design and Approximation
Hrbáček, Radek ; Fišer, Petr (oponent) ; Trefzer,, Martin (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Recently, energy efficiency has become one of the most important properties of computing platforms, especially because of limited power supply capacity of battery-power devices and very high consumption of growing data centers and cloud infrastructure. At the same time, in an increasing number of applications users are able to tolerate inaccurate or incorrect computations to a certain extent due to the imperfections of human senses, statistical nature of data processing, noisy input data etc. Approximate computing, an emerging paradigm in computer engineering, takes advantage of relaxed functionality requirements to make computer systems more efficient in terms of energy consumption, computing performance or complexity. Error resilient applications can achieve significant savings while still serving their purpose with the same or a slightly degraded quality. Even though new design methods for approximate computing are emerging, there is a lack of methods for automated approximate HW/SW design offering a rich set of compromise solutions. Conventional methods often produce solutions that are far from an optimum. Evolutionary algorithms have been shown to bring innovative solutions to complex design and optimization problems. However, these methods suffer from several problems, such as the scalability or a high number of fitness evaluations needed to evolve competitive results. Finally, existing methods are usually single-objective whilst multi-objective approach is more suitable in the case of approximate computing. In this thesis, a new automated multi-objective parallel evolutionary algorithm for circuit design and approximation is proposed. The method is based on Cartesian Genetic Programming. In order to improve the scalability of the algorithm, a brand new highly parallel implementation was proposed. The principles of the NSGA-II algorithm were used to provide the multi-objective design and approximation capability. The performance of the implementation was evaluated in multiple different applications, in particular (approximate) combinational arithmetic circuits design, bent Boolean functions discovery and approximate logic circuits for TMR schema. In these cases, important improvements with respect to the state of the art were obtained.
|
|
|
Návrh automatizovaného terária
Heczko, Dominik ; Cejpek, Zdeněk (oponent) ; Dosoudilová, Monika (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem terária pro chov užovky červené. Toto terárium bude automatizováno pomocí programovatelného automatu Siemens LOGO!. Hlavní náplní práce je návrh terária samotného včetně popisu koncepce, volby komponent a rozboru řídicího programu. K tomu bylo použito základů teorie logického řízení a programování v jazyku funkčních bloků. Následně byl systém automatizace terária sestaven a testován v reálných podmínkách.
|
|
|
Knihovna pro vizualizaci logických obvodů
Scherfel, Walter ; Mrázek, Vojtěch (oponent) ; Vašíček, Zdeněk (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá štúdiou automatického generovania schém a následne návrhom a implementáciou knižnice na automatickú vizualizáciu logických obvodov. Knižnica je implementovaná v jazyku C++ s využitím knižníc Qt (na vizualizáciu) a Boost (na prácu s XML štruktúrou a parsovanie vstupu). Výsledky tejto práce umožňujú, narozdiel od väčšiny ostatných nástrojov plniacich podobný účel, užívateľovi použiť knižnicu, implementovanú v tejto práci, vrámci svojho projektu a prípadne ju doplniť vlastnou implementáciou.
|
|
|
Logic circuits as models of computation
Naumenko, Mykhailo ; Kazda, Alexandr (vedoucí práce) ; Kompatscher, Michael (oponent)
Tato práce se zaměřuje na studium logických obvodů. Vykládáme v ní teorii logických obvodů podle učebnice "Models of Computation" od Johna E. Savage a řešíme některé úlohy a cvičení z této učebnice. V této práci najdete klíčové pojmy související s logickými obvody. Věnovali jsme znač- nou pozornost hlavně odhadům dolních mezí velikostí obvodů a velikostí formulí obecných booleovských funkcí. Sestrojili jsme také několik jednoduchých příkladů známých obvodů a ukázali jsme, jak lze navrhnout další obvody. 1
|
|
|
Návrh automatizovaného terária
Heczko, Dominik ; Cejpek, Zdeněk (oponent) ; Dosoudilová, Monika (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem terária pro chov užovky červené. Toto terárium bude automatizováno pomocí programovatelného automatu Siemens LOGO!. Hlavní náplní práce je návrh terária samotného včetně popisu koncepce, volby komponent a rozboru řídicího programu. K tomu bylo použito základů teorie logického řízení a programování v jazyku funkčních bloků. Následně byl systém automatizace terária sestaven a testován v reálných podmínkách.
|
|
|
Automated Multi-Objective Parallel Evolutionary Circuit Design and Approximation
Hrbáček, Radek ; Fišer, Petr (oponent) ; Trefzer,, Martin (oponent) ; Sekanina, Lukáš (vedoucí práce)
Recently, energy efficiency has become one of the most important properties of computing platforms, especially because of limited power supply capacity of battery-power devices and very high consumption of growing data centers and cloud infrastructure. At the same time, in an increasing number of applications users are able to tolerate inaccurate or incorrect computations to a certain extent due to the imperfections of human senses, statistical nature of data processing, noisy input data etc. Approximate computing, an emerging paradigm in computer engineering, takes advantage of relaxed functionality requirements to make computer systems more efficient in terms of energy consumption, computing performance or complexity. Error resilient applications can achieve significant savings while still serving their purpose with the same or a slightly degraded quality. Even though new design methods for approximate computing are emerging, there is a lack of methods for automated approximate HW/SW design offering a rich set of compromise solutions. Conventional methods often produce solutions that are far from an optimum. Evolutionary algorithms have been shown to bring innovative solutions to complex design and optimization problems. However, these methods suffer from several problems, such as the scalability or a high number of fitness evaluations needed to evolve competitive results. Finally, existing methods are usually single-objective whilst multi-objective approach is more suitable in the case of approximate computing. In this thesis, a new automated multi-objective parallel evolutionary algorithm for circuit design and approximation is proposed. The method is based on Cartesian Genetic Programming. In order to improve the scalability of the algorithm, a brand new highly parallel implementation was proposed. The principles of the NSGA-II algorithm were used to provide the multi-objective design and approximation capability. The performance of the implementation was evaluated in multiple different applications, in particular (approximate) combinational arithmetic circuits design, bent Boolean functions discovery and approximate logic circuits for TMR schema. In these cases, important improvements with respect to the state of the art were obtained.
|
|
|
Knihovna pro vizualizaci logických obvodů
Scherfel, Walter ; Mrázek, Vojtěch (oponent) ; Vašíček, Zdeněk (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá štúdiou automatického generovania schém a následne návrhom a implementáciou knižnice na automatickú vizualizáciu logických obvodov. Knižnica je implementovaná v jazyku C++ s využitím knižníc Qt (na vizualizáciu) a Boost (na prácu s XML štruktúrou a parsovanie vstupu). Výsledky tejto práce umožňujú, narozdiel od väčšiny ostatných nástrojov plniacich podobný účel, užívateľovi použiť knižnicu, implementovanú v tejto práci, vrámci svojho projektu a prípadne ju doplniť vlastnou implementáciou.
|
host ::
RSS.