Desarrollo de Aplicaciones basadas en Redes Neuronales Artificiales sintetizadas en Hardware Reconfigurable

Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría
ISPJAE
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Automática y Computación

Trabajo de Diploma para optar por el título de Ingeniero en
Automática

Desarrollo de Aplicaciones basadas en Redes
Neuronales Artificiales sintetizadas en Hardware
Reconfigurable

Autores: Franky Polanco Carrillo
Daniel Álvarez Gerónimo
Tutor:Dr. C. Ing. Valery Moreno Vega

La Habana
2014

DECLARACIÓN DE AUTORÍA

Declaramos que somos los únicos autores de este trabajo y autorizamos a la Facultad de
Ingeniería Eléctrica del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría a que haga
con él el uso que estime pertinente.
Para que así conste firmamos la presente a los ____ días del mes de __________de
________.

DanielÁlvarez Gerónimo

Franky Polanco Carrillo

________________

________________

Firma de los Autores

Dr. C. Ing. Valery Moreno Vega

________________
Firma del Tutor

Dedicatoria

“Por lo que significa este trabajo de diploma y en lo que me convierte de
ahora en adelante, se lo dedico a mi familia para que se sientan más
orgullosos.”
Daniel

“Dedicado a mi excelente madreCaridad Carrillo Bejerano, quién me
regaló la vida y dedicó todo su tiempo a la hermosa tarea de formar el
hombre que soy.”
Franky

Agradecimientos

“Agradezco a todas las personas que me ayudaron en la realización de este
trabajo, en especial al tutor Valery y el coautor, y mi mejor amigo, Franky.
Les agradezco a todas las personas que me ayudaron a tener tiempo para
trabajar en latesis y en especial a mi madre Haydeé y mi novia, y madre
de mi hijo, Saylin. Por último, les agradezco a aquellos familiares y amigos
que me dieron su apoyo.”
Daniel

“Agradezco a todas las personas que me ayudaron en la realización de este
trabajo, en especial a mis padres por incentivar en mi la pasión por el
estudio. A mi abuela, por su amor, dedicación y por estar siempre a mi
lado.A mi padre, por su apoyo incondicional, consejos y por despertar en
mí el amor por la ingeniería.”
“A mi compañero de siempre, Daniel, por apoyarme en las buenas y en las
no tan buenas, Gracias por todo hermano.”
“A mi tutor Valery por confiar en mí y por darme la oportunidad de
trabajar juntos. A su esposa Marianne, por su amistad incondicional y el
tiempo dedicado a este proyecto.”
“ALuis Manuel por sus consejos y apoyo oportuno”
Franky

Resumen

En el presente proyecto se abordan temas de interés relacionados con la implementación
de Redes Neuronales Artificiales en hardware reconfigurable. Para alcanzar este fin, se
desarrollaron dos aplicaciones, una para el Reconocimiento de Caracteres utilizando la red
Perceptrón Multicapa y la otra basada en una red Adaline,para la eliminación de ruido
con Filtro Adaptativo. El enfoque del proyecto estuvo dirigido al análisis de los principales
aspectos a tener en cuenta, a la hora de llevar a cabo la implementación hardware de una
RNA en FPGA y la metodología a seguir para alcanzar dicho fin. Se exponen los resultados
y experiencias alcanzadas en el logro de los objetivos propuestos.

Índice GeneralINTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 1
1.

REVISIÓN TEMÁTICA DE LA TESIS ............................................................................ 4
1.1. INTRODUCCIÓN A LAS REDES NEURONALES ARTIFICIALES (RNA) ................................................ 4
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.1.5
1.1.6
1.1.7Surgimiento de las RNA ............................................................................................... 5
Diseño y Estructura de una Neurona Artificial ............................................................ 5
Arquitecturas de RNA .................................................................................................. 6
Tipos generales de Aprendizaje...