Generátor modelu neuronové sítě do VHDL

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem a implementací generátoru hardwarového popisu v jazyce VHDL ze softwarového modelu neuronové sítě, popsaného v Keras API. Důraz je také kladen na konfiguraci datových typů parametrů sítě a jejich export. Práce analyzuje Keras API a existující řešení generování VHDL ze softwarových modelů. V rámci práce bylo navrženo řešení, pomocí kterého lze generovat VHDL přímo z Keras modelu bez dalších mezistupňů. Výsledkem práce je funkční aplikace implementovaná v jazyce Python, která je schopná z modelu, popsaného v Kerasu, a předložených VHDL stavebních bloků vygenerovat syntetizovatelné VHDL a exportovat parametry sítě konvertované do datových typů specifikovaných konfigurací.

This thesis covers design and implementation of a generator, which generates hardware description in VHDL language from software model of a neural network designed in Keras API. It also covers a configuration of network parameters in a way, that allows to convert them to data types specified by the created configuration and is able to export them. The thesis analyzes Keras API, existing implementations which generate VHDL from the software models and proposes a solution, which achieves generating the VHDL straight from the Keras model without any stages in between. The result is a working application implemented in Python that is able to take a model implemented in Keras with given building blocks written in VHDL, generate synthesizable VHDL and export network's parameters converted to data types specified by the configuration.