深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個領(lǐng)域,都屬于人工智能(AI)的范疇。深度學(xué)習(xí)主要研究的是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法、理論、應(yīng)用。
自從2006年Hinton等人提出來之后,深度學(xué)習(xí)高速發(fā)展,在自然語言處理、圖像處理、語音處理等領(lǐng)域都取得了非凡的成就,受到了巨大的關(guān)注。在互聯(lián)網(wǎng)概念被人們普遍關(guān)注的時代,深度學(xué)習(xí)給人工智能(AI)帶來的影響是巨大的,人們會為它隱含的巨大潛能以及廣泛的應(yīng)用價值感到不可思議。
事實(shí)上,人工智能(AI)是上世紀(jì)就提出來的概念。1957年,Rosenblatt提出了感知機(jī)模型(Perception),即兩層的線性網(wǎng)絡(luò);1986年,Rumelhart等人提出了后向傳播算法(Back Propagation),用于三層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練,使得訓(xùn)練優(yōu)化參數(shù)龐大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成為可能;1995年,Vapnik等人發(fā)明了支持向量機(jī)(Support Vector Machines),在分類問題中展現(xiàn)了其強(qiáng)大的能力。以上都是人工智能歷史上比較有代表性的事件,然而受限于當(dāng)時計(jì)算能力,AI總是在一段高光之后便要陷入灰暗時光——稱為:“AI寒冬”。
然而,隨著計(jì)算機(jī)硬件能力和存儲能力的提升,加上龐大的數(shù)據(jù)集,現(xiàn)在正是人AI發(fā)展的最好時機(jī)。自Hinton提出DBN(深度置信網(wǎng)絡(luò))以來,人工智能就在不斷的高速發(fā)展。在圖像處理領(lǐng)域,CNN(卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))發(fā)揮了不可替代的作用,在語音識別領(lǐng)域,RNN(遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))也表現(xiàn)的可圈可點(diǎn)。而科技巨頭也在加緊自己的腳步,谷歌的領(lǐng)軍人物是Hinton,其重頭戲是Google brain,并且在去年還收購了利用AI在游戲中擊敗人類的DeepMind;Facebook的領(lǐng)軍人物是Yann LeCun,另外還組建了Facebook的AI實(shí)驗(yàn)室,Deepface在人臉識別的準(zhǔn)確率更達(dá)到了驚人的97.35%;而國內(nèi)的巨頭當(dāng)屬百度,在挖來了斯坦福大學(xué)教授Andrew Ng(Coursera的聯(lián)合創(chuàng)始人)并成立了百度大腦項(xiàng)目之后,百度在語音識別領(lǐng)域的表現(xiàn)一直十分強(qiáng)勢。
而FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL、CPLD等可編程邏輯器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,既解決了全定制電路的不足,又克服了原有可編程邏輯器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)[3]。FPGA的開發(fā)相對于傳統(tǒng)PC、單片機(jī)的開發(fā)有很大不同。FPGA以并行運(yùn)算為主,以硬件描述語言來實(shí)現(xiàn);相比于PC或單片機(jī)(無論是馮諾依曼結(jié)構(gòu)還是哈佛結(jié)構(gòu))的順序操作有很大區(qū)別。FPGA開發(fā)需要從頂層設(shè)計(jì)、模塊分層、邏輯實(shí)現(xiàn)、軟硬件調(diào)試等多方面著手。FPGA可以通過燒寫位流文件對其進(jìn)行反復(fù)編程,目前,絕大多數(shù) FPGA 都采用基于 SRAM(Static Random Access Memory 靜態(tài)隨機(jī)存儲器)工藝的查找表結(jié)構(gòu),通過燒寫位流文件改變查找表內(nèi)容實(shí)現(xiàn)配置。
FPGA在GPU和ASIC中取得了權(quán)衡,很好的兼顧了處理速度和控制能力。一方面,F(xiàn)PGA是可編程重構(gòu)的硬件,因此相比GPU有更強(qiáng)大的可調(diào)控能力;另一方面,與日增長的門資源和內(nèi)存帶寬使得它有更大的設(shè)計(jì)空間。更方便的是,F(xiàn)PGA還省去了ASIC方案中所需要的流片過程。
-
FPGA設(shè)計(jì)
+關(guān)注
關(guān)注
9文章
428瀏覽量
26445 -
深度學(xué)習(xí)
+關(guān)注
關(guān)注
73文章
5431瀏覽量
120789
原文標(biāo)題:FPGA在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的應(yīng)用
文章出處:【微信號:gongkongBBS,微信公眾號:工控網(wǎng)智造工程師】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論