Yapay sinir ağlarının otomatik olarak FPGA çipine uygulanması için denetleyici tasarım aracı

Yapay Sinir Ağları (YSA)'lar insan beyninin ufak bir kopyası gibidirler ve çok değişik alanlarda etkili bir şekilde kullanılmaktadırlar. Yazılımsal olarak gerçeklenen YSA'ların istenen performansı vermediği durumlarda donanımsal YSA uygulamaları tercih edilmektedir. YSA'lar gerçek performanslarını ancak paralel çalışan mimariler üzerinde gösterebilen sistemlerdir. FPGA'lar (Field Programable Gate Array-Sahada Programlanabilir Kapı Dizileri) ise özellikle paralel işlem gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılan donanım elemanlarıdır. Bu durum YSA'ların FPGA çiplerine uygulanmasını kaçınılmaz kılmaktadır. Fakat YSA'ların FPGA çiplerine uygulanması uzun zaman alan ve uzman gereksinimine ihtiyaç duyan bir süreçtir. Ayrıca uygulama aşamasında oluşabilecek yazılımsal hatalar, hata düzenleme (debug) aşamasını gerektirmektedir. Bu çalışmada YSA'ların otomatik olarak FPGA çipine uygulanması için bir denetleyici tasarım aracı olan ANNCONT (Artificial Neural Network Controller) ve var olan YSA veri yolu ile birleştirerek YSA sistemini oluşturan ANNSYS (Artificial Neural Network System) geliştirilmiştir. Burada amaç; YSA'ların FPGA'lara uygulanmasını otomatikleştirerek tasarım ve uygulama süresini kısaltmak, debug aşamasını ve uzman gereksinimini ortadan kaldırmaktır. Geliştirdiğimiz tasarım aracı için iki adet örnek test durumu oluşturulmuştur. ANNCONT ve ANNSYS örnek test durumları üzerinde çalıştırılarak saniyeler içinde YSA sistemleri için VHDL (Very High Speed Integrated Circuit HDL (Hardware Description Language) (Çok Yüksek Hızlı Entegre Devre Donanım Tanımlama Dili)) kodu üretilmiştir. Otomatik olarak üretilen VHDL kodları Xilinx in ISE aracında denenerek ANNCONT ve ANNSYS'in etkinliği ve doğruluğu ispatlanmıştır.