| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-17页 |
| 1.2.1 卷积神经网络的发展及应用 | 第13-15页 |
| 1.2.2 神经网络算法的硬件实现 | 第15-17页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第17页 |
| 1.4 本文的组织结构 | 第17-19页 |
| 第二章 卷积神经网络及其硬件实现技术 | 第19-31页 |
| 2.1 卷积神经网络简介 | 第19-26页 |
| 2.1.1 卷积神经网络的拓扑结构 | 第19-22页 |
| 2.1.2 卷积神经网络的训练过程 | 第22-24页 |
| 2.1.3 卷积神经网络的三大特点 | 第24-26页 |
| 2.2 卷积神经网络硬件实现的关键技术 | 第26-30页 |
| 2.2.1 卷积神经网络的并行计算及硬件加速技术 | 第26-27页 |
| 2.2.2 卷积神经网络的数据缓存和精度选择 | 第27-30页 |
| 2.2.3 激励函数的硬件实现技术 | 第30页 |
| 2.3 本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 卷积神经网络各层计算模块的硬件实现 | 第31-43页 |
| 3.1 卷积神经网络的软件算法简介 | 第31-34页 |
| 3.1.1 实验平台和数据库介绍 | 第31-32页 |
| 3.1.2 卷积层和全连接层的激励函数 | 第32页 |
| 3.1.3 输入特征图和卷积核的连接方式 | 第32-34页 |
| 3.1.4 均值池化和最大池化 | 第34页 |
| 3.2 卷积层的硬件实现 | 第34-36页 |
| 3.2.1 卷积核和输入的乘累加运算 | 第34-35页 |
| 3.2.2 激励函数 | 第35-36页 |
| 3.3 池化层的硬件实现 | 第36-37页 |
| 3.4 全连接层的硬件实现 | 第37-40页 |
| 3.4.1 权值和输入的乘累加运算 | 第37-38页 |
| 3.4.2 激励函数 | 第38-40页 |
| 3.5 各层神经元模块的实验结果及分析 | 第40-42页 |
| 3.5.1 卷积层神经元模块功能仿真 | 第40页 |
| 3.5.2 池化层神经元模块功能仿真 | 第40-41页 |
| 3.5.3 全连接层神经元模块功能仿真 | 第41-42页 |
| 3.6 本章小结 | 第42-43页 |
| 第四章 卷积神经网络硬件实现的中间件设计 | 第43-55页 |
| 4.1 卷积神经网络中间件设计简介 | 第43-47页 |
| 4.1.1 中间件设计的需求分析 | 第43-44页 |
| 4.1.2 中间件设计的系统建模 | 第44-47页 |
| 4.2 神经元硬件模块的中间件函数 | 第47-50页 |
| 4.2.1 卷积层神经元模块的中间件函数 | 第47-48页 |
| 4.2.2 池化层神经元模块的中间件函数 | 第48-49页 |
| 4.2.3 全连接层神经元模块的中间件函数 | 第49-50页 |
| 4.3 各层网络并行计算硬件模块的中间件函数 | 第50-52页 |
| 4.3.1 卷积层并行计算模块的中间件函数 | 第50页 |
| 4.3.2 池化层并行计算模块的中间件函数 | 第50-51页 |
| 4.3.3 全连接层并行计算模块的中间件函数 | 第51-52页 |
| 4.4 顶层模块的中间件函数 | 第52页 |
| 4.5 中间件系统的功能测试 | 第52-54页 |
| 4.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 不同并行程度的硬件架构设计 | 第55-66页 |
| 5.1 不同并行程度硬件架构设计 | 第55-60页 |
| 5.1.1 整体硬件架构图 | 第55-56页 |
| 5.1.2 不同并行程度的卷积层资源评估 | 第56-57页 |
| 5.1.3 不同并行程度的池化层资源评估 | 第57-59页 |
| 5.1.4 不同并行程度的全连接层资源评估 | 第59-60页 |
| 5.2 卷积神经网络并行程度和硬件资源消耗的数学模型分析 | 第60-63页 |
| 5.2.1 卷积神经网络并行程度和硬件资源消耗数学模型的构建 | 第60-62页 |
| 5.2.2 网络的数学模型分析和结果 | 第62-63页 |
| 5.3 最优方案设计和实验结果 | 第63-65页 |
| 5.3.1 方案设计 | 第64页 |
| 5.3.2 实验分析及结果 | 第64-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第六章 结论与展望 | 第66-68页 |
| 6.1 结论 | 第66页 |
| 6.2 展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第74页 |