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2 février 2016 | Optimiser l’exécution des réseaux de neurones

Le List, institut de CEA Tech, optimise l'exécution des réseaux de neurones, ces modèles de calcul inspirés du fonctionnement des neurones biologiques, ouvrant la voie à une nouvelle génération de produits pour la start-up GlobalSensing Technologies, société française basée à Dijon.

Les réseaux de neurones sont de plus en plus utilisés pour les applications de reconnaissance d'images de sons ou de tout autre signal issu d'un capteur ou d'un ensemble de capteurs, afin de doter les machines de capacités d'interprétation. On en trouve par exemple dans les produits embarqués que propose GlobalSensing Technologies (GST), basés sur l'intelligence artificielle. Dans des domaines aussi variés que l'agro-alimentaire, la vidéo-surveillance ou l'industrie, ces produits sont capables de reconnaître des situations et des contextes et d'agir en conséquence.

Dans le cadre d'un laboratoire commun avec la start-up, les chercheurs de l'institut Carnot CEA LIST ont développé un processeur dont l'architecture est optimisée pour l'exécution rapide de ces réseaux de neurones. « Partant du constat que sur ce type d'outil, les calculs à réaliser sont simples mais particulièrement nombreux, nous avons conçu une architecture composée d'unités de calcul les plus petites et les plus efficaces possible. » 
Ils ont également porté une attention toute particulière à l'acheminement des données jusqu'à ces unités de calcul. L'architecture ainsi obtenue a été testée sur un FPGA, composant constitué d'un ensemble de portes logiques reconfigurable, qui permet de prototyper rapidement un système complet.

List reseaux de neuronnes

Les résultats sont plus que prometteurs, avec un excellent taux de reconnaissance (96%) pour un réseau de neurones qui reste très simple, ce qui permet d'estimer un gain par rapport à la concurrence de 60% en efficacité énergétique en cas de portage de cette application sur un composant dédié en FDSOI*.
Protégée par plusieurs brevets, cette nouvelle architecture est optimisée en taille et en consommation énergétique afin de permettre à GlobalSensing Technologies de l'intégrer dans sa future gamme de produits intelligents embarqués, et d'obtenir ainsi un avantage concurrentiel fort sur ce marché en pleine expansion.

* Fully-Depleted Silicon On Insulator : technologie de transistors à film mince de silicium totalement déserté sur isolant, développée par le Leti, institut de CEA Tech.

 

Retrouvez cette actualité sur http://www.cea-tech.fr/

12 janvier 2016 | Le casse-tête de la répartition des tâches simplifié

Les chercheurs du List, institut de CEA Tech, ont mis au point une technique de répartition des logiciels sur les machines dans les systèmes complexes, plus rapide et plus efficace que la méthode traditionnelle.

technique repartition logicielDans des systèmes complexes constitués d'un grand nombre de logiciels en interaction locale et simultanée, répartir ces derniers sur l'ensemble des ressources de calcul est un casse-tête insoupçonné et chronophage. Menées en collaboration avec l'ENS Cachan et le Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN), les recherches de l'institut Carnot CEA LIST simplifient grandement cette tâche.

Ce dernier a mis à profit son atelier d'ingénierie par les modèles, Papyrus, pour numériser les nombreuses fonctions de contrôle-commande d'une centrale nucléaire. Une fois prêtes, les briques logicielles doivent être réparties entre les serveurs disponibles, en fonction de la criticité de la fonction qu'elles déterminent et des capacités de chaque calculateur. Cette étape, appelée « allocation de fonctions », peut être réalisée par des logiciels d'optimisation qui testent une à une toutes les solutions possibles. Mais dans le cas de systèmes de systèmes, cette tâche devient très complexe et donc coûteuse en ressources (humaines et temporelles). D'où l'idée d'utiliser la plateforme de validation d'algorithme Diversity du List pour rechercher une solution qui respecte l'ensemble des contraintes spécifiées, sans pour autant chercher l'optimalité à tout prix. Cette concession permet de réduire considérablement le temps de calcul, sans rien perdre en fiabilité et en sécurité.

Cette approche, validée dans le domaine du nucléaire, pourra être mise à profit dans d'autres secteurs : pour l'optimisation de systèmes complexes en général, notamment dans le manufacturing avancé, afin de répartir la production d'un ensemble de produits variés sur plusieurs usines, par exemple. 

 

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