《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術(shù) > 設(shè)計應(yīng)用 > 一種基于知識蒸餾的量化卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)FPGA部署
一種基于知識蒸餾的量化卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)FPGA部署
電子技術(shù)應(yīng)用
羅德宇,郭千禧,張懷誠,黃啟俊,王豪
武漢大學 物理科學與技術(shù)學院
摘要: 設(shè)計了一種針對心電數(shù)據(jù)實時分類的量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),將權(quán)重量化為兩位整數(shù),運用知識蒸餾的方法使性能達到了期望的效果,并部署于FPGA開發(fā)板上。知識蒸餾后的量化網(wǎng)絡(luò)比全精度網(wǎng)絡(luò)的分類準確率提升了9%。在FPGA開發(fā)板上的運行結(jié)果符合預期,達到了需要的性能,可以對左束支傳導阻滯(L)、右束支傳導阻滯(R)、正常心拍(N)和室性早搏綜合征(V)四種心電信號進行分類,相比于其他量化方式對存儲參數(shù)的需求更小,資源使用更少,相比于CPU速度提升了1.5倍,運行時間達到實時性要求,適合于部署在小型、輕量化的資源有限的可穿戴設(shè)備上。
中圖分類號:TN911.72 文獻標志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234479
中文引用格式: 羅德宇,郭千禧,張懷誠,等. 一種基于知識蒸餾的量化卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)FPGA部署[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2024,50(4):97-101.
英文引用格式: Luo Deyu,Guo Qianxi,Zhang Huaicheng,et al. An FPGA implement of ECG classifier using quantized CNN based on knowledge distillation[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(4):97-101.
An FPGA implement of ECG classifier using quantized CNN based on knowledge distillation
Luo Deyu,Guo Qianxi,Zhang Huaicheng,Huang Qijun,Wang Hao
School of Physics and Technology, Wuhan University
Abstract: In this paper, we designed a quantized convolutional neural network for real-time classification of ECG data, quantized the weights to INT2, applied knowledge distillation to achieve the desired classification results, and deployed it on FPGA. The quantized network after knowledge distillation improved the classification accuracy by 9% over the full precision network. The running results on the FPGA meet the expectations and achieve the required performance to classify four types of ECG signals, left bundle branch conduction block (L), right bundle branch conduction block (R), normal beat (N) and ventricular premature beat syndrome (V), which requires less storage parameter requirements and less resource usage than other quantization methods, and improves the computational speed of the CPU compared to the CPU by 1.5 times, the running time meets the real-time requirement, and is suitable for deployment on small, lightweight wearable devices with limited resources.
Key words : ECG signal;quantized CNN;knowledge distillation;FPGA

引言

我國心血管病(Cardiovascular Disease,CVD)發(fā)病率和死亡率仍在升高,在我國城鄉(xiāng)居民疾病死亡構(gòu)成比中,CVD占首位[1]。提前預防和診斷CVD是目前很重要的醫(yī)療問題。24 h動態(tài)心電圖可以在較長時間內(nèi)對人體心臟安靜和活動狀態(tài)下的心電圖變化情況進行記錄、編集和分析,進而了解心電圖的變化情況,可以作為CVD診斷的重要依據(jù)[2]。在心電信號自動識別的領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法常常被用來作為分析的算法,這種分析算法常常采用的是一維的ECG信號[3]。而在算法中使用被轉(zhuǎn)為二維的ECG信號時,更多的信息量給量化算法提供了更好的條件,也更適合于硬件實現(xiàn)[4]。本文設(shè)計了一種針對心電數(shù)據(jù)實時分類的量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并部署于FPGA上,驗證了效果。該硬件化模塊具有小型化、準確率高、計算速度快等特點,適合于部署在便攜式心電監(jiān)測設(shè)備上。


本文詳細內(nèi)容請下載:

http://www.viuna.cn/resource/share/2000005956


作者信息:

羅德宇,郭千禧,張懷誠,黃啟俊,王豪

(武漢大學 物理科學與技術(shù)學院,湖北 武漢 430072)


Magazine.Subscription.jpg

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。
主站蜘蛛池模板: 色老头成人免费视频天天综合 | 福利社午夜剧场 | 欧美色成人tv在线播放 | 综合国产在线 | 成人a大片在线观看 | 国产黄a三级三级看三级 | 色黄视频在线观看 | 好吊色综合网天天高清 | 午夜男人剧场 | 青草欧美 | 国产一区曰韩二区欧美三区 | 美国一区二区三区 | 国产成人啪精品视频免费网 | 波多野结衣在线观看一区二区 | 国产成人精品午夜视频' | 九九九国产视频 | 深夜免费福利视频 | 五月综合激情视频在线观看 | 国产成+人+综合+亚洲不卡 | 欧美视频综合 | 免费九九视频 | 在线免费观看色片 | 中文字幕在线网站 | 成年黄网站色视频免费观看 | 99在线免费观看视频 | 羞羞人成午夜爽爽影院 | 日本动漫的18涩涩视频 | 亚洲色图在线观看 | 免费h网站在线观看 | 5060午夜电视网 | 免费性网站| 久久天天躁狠狠躁夜夜免费观看 | 亚洲欧美日韩精品香蕉 | 日韩精品中文字幕一区三区 | 国产综合视频在线观看 | 黄网免费 | 国内不卡1区2区 | 免费黄a| 国产成人经典三级在线观看 | 欧美激情视频网站 | 亚洲国产欧美在线人网站 |