Protection sélective d’un réseau de neurones implémenté sur puce FPGA soumis à un environnement radiatif
Résumé
Les applications avioniques sont confrontées à de nombreux défis pour garantir un fonctionnement sûr et fiable. Elles doivent être capables de fonctionner avec des environnements contraints dans lesquels les circuits sont soumis à l’effet des particules ionisantes ou des rayons cosmiques. En outre, ces systèmes requièrent des traitements de plus en plus complexes, ce qui a conduit à l’exploration de solutions telles que l’utilisation de réseaux de neurones embarqués sur FPGA. Afin de répondre à la problématique d’exécution de ces algorithmes vis-à-vis des fautes environnementales, une méthode de protection est proposée. Elle est basée sur la triplication des bascules détectées comme sensibles à l’issue d’une simulation. Les résultats de l’étude indiquent que la phase d’apprentissage impacte la sensibilité des différentes couches du réseau de neurones. Les bits de signe et de poids fort qui stockent le résultat des calculs des neurones artificiels sont particulièrement vulnérables et doivent être protégés. La stratégie de protection sélective présentée dans cet article permet d’augmenter la tolérance aux fautes de ces systèmes en offrant un compromis concernant la consommation de ressources matérielles.
Domaines
Sciences de l'ingénieur [physics]
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