論文の概要: A system on chip for melanoma detection using FPGA-based SVM classifier
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.14840v1
- Date: Thu, 30 Sep 2021 04:30:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-10-01 14:38:16.331358
- Title: A system on chip for melanoma detection using FPGA-based SVM classifier
- Title(参考訳): FPGAを用いたSVM分類器を用いたメラノーマ検出システム
- Authors: Shereen Afifi, Hamid GholamHosseini, and Roopak Sinha
- Abstract要約: Support Vector Machine (SVM)は、異なる分類問題で高い精度を示す堅牢な機械学習モデルである。
FPGA上でSVMを実装したハードウェア/ソフトウェア共同設計により,チップ上でメラノーマ検出を実現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.7646713951724011
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Support Vector Machine (SVM) is a robust machine learning model that shows
high accuracy with different classification problems, and is widely used for
various embedded applications. However , implementation of embedded SVM
classifiers is challenging, due to the inherent complicated computations
required. This motivates implementing the SVM on hardware platforms for
achieving high performance computing at low cost and power consumption.
Melanoma is the most aggressive form of skin cancer that increases the
mortality rate. We aim to develop an optimized embedded SVM classifier
dedicated for a low-cost handheld device for early detection of melanoma at the
primary healthcare. In this paper, we propose a hardware/software co-design for
implementing the SVM classifier onto FPGA to realize melanoma detection on a
chip. The implemented SVM on a recent hybrid FPGA (Zynq) platform utilizing the
modern UltraFast High-Level Synthesis design methodology achieves efficient
melanoma classification on chip. The hardware implementation results
demonstrate classification accuracy of 97.9%, and a significant hardware
acceleration rate of 21 with only 3% resources utilization and 1.69W for power
consumption. These results show that the implemented system on chip meets
crucial embedded system constraints of high performance and low resources
utilization, power consumption, and cost, while achieving efficient
classification with high classification accuracy.
- Abstract(参考訳): Support Vector Machine (SVM)は、さまざまな分類問題で高精度な機械学習モデルであり、様々な組み込みアプリケーションに広く利用されている。
しかし,複雑な計算を必要とするため,組込みSVM分類器の実装は困難である。
これにより、ハードウェアプラットフォーム上でSVMを実装し、低コストで高性能なコンピューティングを実現できる。
メラノーマは皮膚がんの最も攻撃的な形態であり、死亡率を増加させる。
医療現場でメラノーマを早期に検出するための,低コストハンドヘルドデバイス専用の組込みSVM分類器の開発を目指している。
本稿では,SVM分類器をFPGA上に実装し,チップ上でメラノーマ検出を実現するハードウェア/ソフトウェア共同設計を提案する。
最新のUltraFast High-Level Synthesis設計手法を利用した最近のFPGA(Zynq)プラットフォーム上で実装されたSVMは、チップ上で効率的なメラノーマ分類を実現する。
ハードウェア実装の結果、分類精度は97.9%、ハードウェアアクセラレーション速度は21で、リソース利用は3%、消費電力は1.69wであった。
以上の結果から,チップ上に実装されたシステムは,高性能かつ低資源利用,消費電力,コストといった重要な組込みシステムの制約を満たしつつ,高い分類精度で効率的な分類を実現する。
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