《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 嵌入式技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 一種基于知識(shí)蒸餾的量化卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)FPGA部署
一種基于知識(shí)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(chéng),黃啟俊,王豪
武漢大學(xué) 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
摘要: 設(shè)計(jì)了一種針對(duì)心電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(yùn)用知識(shí)蒸餾的方法使性能達(dá)到了期望的效果,并部署于FPGA開(kāi)發(fā)板上。知識(shí)蒸餾后的量化網(wǎng)絡(luò)比全精度網(wǎng)絡(luò)的分類準(zhǔn)確率提升了9%。在FPGA開(kāi)發(fā)板上的運(yùn)行結(jié)果符合預(yù)期,達(dá)到了需要的性能,可以對(duì)左束支傳導(dǎo)阻滯(L)、右束支傳導(dǎo)阻滯(R)、正常心拍(N)和室性早搏綜合征(V)四種心電信號(hào)進(jìn)行分類,相比于其他量化方式對(duì)存儲(chǔ)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(yùn)行時(shí)間達(dá)到實(shí)時(shí)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(hào):TN911.72 文獻(xiàn)標(biāo)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(chéng),等. 一種基于知識(shí)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(guó)心血管病(Cardiovascular Disease,CVD)發(fā)病率和死亡率仍在升高,在我國(guó)城鄉(xiāng)居民疾病死亡構(gòu)成比中,CVD占首位[1]。提前預(yù)防和診斷CVD是目前很重要的醫(yī)療問(wèn)題。24 h動(dòng)態(tài)心電圖可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)人體心臟安靜和活動(dòng)狀態(tài)下的心電圖變化情況進(jìn)行記錄、編集和分析,進(jìn)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(hào)自動(dòng)識(shí)別的領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法常常被用來(lái)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(hào)[3]。而在算法中使用被轉(zhuǎn)為二維的ECG信號(hào)時(shí),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(shí)現(xiàn)[4]。本文設(shè)計(jì)了一種針對(duì)心電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分類的量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并部署于FPGA上,驗(yàn)證了效果。該硬件化模塊具有小型化、準(zhǔn)確率高、計(jì)算速度快等特點(diǎn),適合于部署在便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備上。


本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載:

http://m.jysgc.com/resource/share/2000005956


作者信息:

羅德宇,郭千禧,張懷誠(chéng),黃啟俊,王豪

(武漢大學(xué) 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)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: 51影院成人影院| 免费观看国产小粉嫩喷水| 4ayy私人影院| 天天综合网色中文字幕| 中文在线免费看视频| 日美韩电影免费看| 亚洲va韩国va欧美va| 欧美精品久久天天躁| 健身私教弄了我好几次怎么办| 美女主播免费观看| 国产a级黄色片| 青青草国产三级精品三级| 国产成年无码久久久免费| 3d玉蒲团之极乐宝鉴| 国模吧一区二区三区精品视频| a级精品国产片在线观看| 成人中文字幕在线观看| 中文字幕无码精品亚洲资源网 | 日韩专区第一页| 久久青青草原精品影院| 欧美专区在线播放| 亚洲国产欧美另类| 欧美日韩精品一区二区三区在线| 亚洲综合丁香婷婷六月香| 男人资源在线观看| 免费精品久久天干天干| 精品午夜福利在线观看| 又粗又硬免费毛片| 精品视频一区二区| 又大又粗又爽a级毛片免费看| 美美女高清毛片视频免费观看 | 无遮挡呻吟娇喘视频免费播放| 久久天天躁狠狠躁夜夜不卡| 春色www在线视频观看| 亚洲av无码乱码国产精品fc2| 欧美性白人极品hd| 亚洲国产精品成人精品小说| 欧美日韩精品一区二区三区视频在线| 亚洲欧美日韩精品久久亚洲区| 美女被爆羞羞网站免费| 国产三级国产经典国产av|