Систолічна архітектура мат­ричного обчислювача для класифікатора об'єктів

Abstract

Розглянуто один з відомих методів класифікації об`єктів, в якому реалізовано критерій класифікації за максимумом дискримінантних функцій. Цей метод ефективно застосовується як класична обчислювальна модель, зокрема, у медицині при діагностуванні захворювань. Процес класифікації за цим методом можна реалізувати як просторово-розподілену обробку по стовпцях і рядках матриці у вигляді регулярних ітеративних алгоритмів. Це дозволяє відобразити їх на двовимірний систолічний масив матричного обчислювача у складі класифікатора об`єктів з подальшим розміщенням у ПЛІС. Запропонований матричний обчислювач функціонує в двох режимах і має низку специфічних властивостей, а саме виконання операції декремента одночасно над усіма елементами в кожному стовпці матриці обчислювача, а також використання сигналів ознаки нуля (обнуління) елементів в кожному рядку і кожному стовпці матриці як результатів обробки елементів дискримінантних функцій і для синхронізації самого процесу обробки. В подальшому за результатами обробки у матричному обчислювачі формуються вихідні сигнали класифікатора з визначенням конкретного класу об`єктів.

One of the known methods of object classification is considered, in which the criterion of classification by the maximum of discriminant functions is realized. This method has found effective application as a classical computational model, in particular in the medical diagnosis of diseases. The process of classification by this method can be implemented as spatially distributed processing on columns and rows of the matrix, which can be described as regular iterative algorithms. This allows you to display them on a two-dimensional systolic array of the matrix processor as part of the classifier of objects with subsequent placement in the FPGA. The proposed matrix processor works in two modes and has a number of specific properties, such as performing the decrement operation simultaneously for all elements in each column of the processor matrix, as well as the use of zero signal (zero) of elements in each row and each matrix column as a result of processing of discriminant functions and for synchronization of the process. In the future, based on the results of processing in the matrix processor, the output signals of the classifier are formed with the definition of a specific class of objects.