HANNA: a tool for hardware prototyping and benchmarking of ANNs. Poster

For some applications, designers must implement an ANN model over different platforms to meet performance, cost or power constrains, a process still more painful when several hardware implementations have to be evaluated. Continuous advances in VLSI technologies, computer architecture and software development make it difficult to find the adequate implementation platform. HANNA (Hardware ANN Architect), is a tool designed to automate the generation of hardware prototypes of MLP-like neural networks over FPGA devices. Coupled with traditional Matlab/Simulink environments the model can be synthesized, downloaded to the FPGA and co-simulated with the software version to trade off area, speed and precision requirements.This research is being funded by Ministerio de Ciencia y Tecnología TIC 2003-09557-C02-02

A multi-FPGA distributed embedded system for the emulation of Multi-Layer CNNs in real time video applications

This paper describes the design and the implementation of an embedded system based on multiple FPGAs that can be used to process real time video streams in standalone mode for applications that require the use of large Multi-Layer CNNs (ML-CNNs). The system processes video in progressive mode and provides a standard VGA output format. The main features of the system are determined by using a distributed computing architecture, based on Independent Hardware Modules (IHM), which facilitate system expansion and adaptation to new applications. Each IHM is composed by an FPGA board that can hold one or more CNN layers. The total computing capacity of the system is determined by the number of IHM used and the amount of resources available in the FPGAs. Our architecture supports traditional cloned templates, but also the (simultaneous) use of time-variant and space-variant templates.This work has been partially supported by the Fundación Séneca de la Región de Murcia through the research projects 08801/PI/08 and 08788/PI/08, and by the Spanish Government through project TIN2008-06893-C03

Hand-based interface for augmented reality

Augmented reality (AR) is a highly interdisciplinary field which has received increasing attention since late 90s. Basically, it consists of a combination of the real scene viewed by a user and a computer generated image, running in real time. So, AR allows the user to see the real world supplemented, in general, with some information considered as useful, enhancing the users perception and knowledge of the environment. Benefits of reconfigurable hardware for AR have been explored by Luk et al. [4]. However, the wide majority of AR systems have been based so far on PCs or workstation

Discrete-time cellular neural networks in FPGA

This paper describes a novel architecture for the hardware implementation of non-linear multi-layer cellular neural networks. This makes it feasible to design CNNs with millions of neurons accommodated in low price FPGA devices, being able to process standard video in real time.This research has been funded by MTyAS of Spain, IMSERSO RETVIS 150/06

Hardware reconfigurable para procesamiento digital de imagen y señal

En este trabajo se resumen las principales beneficios de la utilización de las técnicas de co-diseño software/hardware junto con dispositivos programables (FPGAs) para la realización de aceleradores hardware de propósito específico para aplicaciones con grandes requisitos computacionales. A continuación resumen diferentes aplicaciones de este tipo de sistemas dentro del las áreas de procesamiento digital de señales y de imagen implementadas con éxito por nuestro grupo de investigación.Estos trabajos se realizan en el marco de los proyectos de investigación TIC 2003-09557-C02-02 y TIC 2003-09400-C04-02 del MCYTEscuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicació

Tratamiento quirúrgico con placa bloqueada en fracturas de fémur distal tipo C en pacientes mayores de 60 años

Objetivo. Determinar el resultado clínico, radiológico y complicaciones asociadas del tratamiento con placa bloqueada en fracturas distales de fémur tipo C en pacientes mayores de 60 años. Material y métodos. Estudio descriptivo retrospectivo de 16 pacientes. Se registraron variables epidemiológicas, comorbilidades, complicaciones y resultados clínicos y radiológicos. Resultados. Edad media de 75,3 años. El seguimiento medio fue de 13,5 meses. La flexión media postoperatoria de la rodilla fue de 61,6º. Sólo un 12,5% de los pacientes no referían gonalgia ni precisaban ayudas para la deambulación al final del seguimiento. Radiológicamente, en un 68,7% la translación femoral era mayor de 5 mm, y en un 31,3% la reducción en el plano lateral no era correcta. Se consiguió la consolidación de la fractura en 13 pacientes (86,6%), con un tiempo medio de 10,2 semanas. Como complicaciones hubo una pseudoartrosis, una consolidación viciosa y una infección. Discusión. El tratamiento de la fractura distal de fémur con placa bloqueada viene avalado en la literatura como un método fiable. Sin embargo, en nuestra serie, hemos tenido un alto porcentaje de malos resultados clínicos con presencia de dolor en la rodilla y necesidad de ayudas para la deambulación.Objective. To evaluate functional and radiographic results, and complications, after surgical treatment with locked plate in fractures of the distal femur in patients 60 years old or older. Material and methods. We reviewed 16 patients. We recorded epidemiological variables, comorbidities, functional and radiographic results. Results. Mean aged of 75,3 years. Mean follow-up of 13,5 months. Mean knee flexion of 61,6º. Only 12,5% of the patients did not refer knee pain and walked unaided. Radiologically, in 68,7% of the patients femoral translation was greater than 5 mm, and in 31,3% lateral reduction was not correct. Fracture healed in 13 patients (86,6%), in a mean time of 10,2 weeks. There were 1 nonunion, 1 malunion, and 1 infection. Discussion. Locked plating is a realiable treatment for distal femoral fractures. But, in our elderly serie, we experienced bad clinical results with high percentage of knee pain and walking aid

Utilización de FPGAs para el procesamiento digital de video

Este trabajo muestra alguna de las técnicas de procesamiento digital de video desarrolladas por el grupo de Hardware Reconfigurable del Dpto. de Electrónica, Tecnología de Computadoras y Proyectos de la UPCT. En el se resume la implementación de diversos algoritmos de procesamiento, los cuales plantean diferentes alternativas para la obtención de bordes de imágenes de video en tiempo real. Los algoritmos que se proponen son: extracción de bordes mediante el método del gradiente, algoritmo de CANNY y un método basado en redes neuronales celulares discretas (DT-CNN). Todas las implementaciones realizadas poseen como elemento común la utilización de dispositivos lógicos reconfigurables (FPGAs), cuya aportación principal al desarrollo es conseguir la aceleración hardware necesaria para procesar las imágenes de video a alta velocidad y en el mínimo espacio posible.Estos trabajos se realizan en el marco de los proyectos de investigación TIC 2003-09557-C02-02 y TIC 2003-09400-C04-02 del MCYT

Neuroprótesis visuales intracorticales

El presente trabajo presenta el estado actual de la investigación con prótesis visuales con interfaz neuronal a nivel cortical, que pretenden restaurar una visión limitada o parte de ella a personas con cegueras severas. Se revisan los fundamentos fisiológicos subyacentes a este tipo de aproximaciones, enfatizando la plasticidad neuronal como factor crucial en la funcionalidad de este tipo de dispositivos. A pesar que la restauración total de la vista es un objetivo inalcanzable para la tecnología de hoy en día, el reconocimiento de formas y la localización de objetos permitiría a las personas con disfunciones visuales determinada autonomía en entornos cercanos, así como la lectura de textos, aspectos que mejorarían considerablemente su calidad de vida

Euclid: una misión espacial con participación de la UPCT

La Agencia Espacial Europea aprobó en octubre de 2011 la misión científica Euclid dentro del programa Cosmic Vision 2015-2025. El objetivo de esta misión es medir parámetros relativos a la energía y materia oscura del universo con una precisión sin precedentes. Para ello,el satélite Euclid estará equipado con un telescopiode 1.2 metros y dos instrumentos: El instrumento VIS(VisibleImager) y el instrumento NISP (Near-Infrared Spectrometer Photometer). La Universidad Politécnica de Cartagena junto con el Institutode Astrofísica de Canarias son responsables del diseño, construcción y validación de la electrónica de control del instrumento NISP.Plan Nacional de I+D+

Mujer de 63 años portadora de prótesis de cadera con astenia, cefaleas e hipotiroidismo

Patients undergoing hip replacement using the metal-metal friction pair can develop local or systemic pathologies related to the release of Cobalt and Chromium particles by the continuous rubbing of its metallic surfaces. This phenomenon called metallosis is important to keep in mind the diagnosis of suspicious to know the pathologies produced by this metallosis and in these cases, request a serum determination of Cobalt and Chromium. The treatment of symptomatic metallosis consists of prosthetic removal and replacement, achieving a decrease in the blood concentrations of these metals and an improvement of the systemic clinical picture. We present a female carrier of hip arthroplasty evaluated in Internal Medicine for chronic presentation asthenia, headaches, sensory disturbances (sight, hearing) and hypothyroidism.Los pacientes intervenidos de artroplastia de cadera a los que se implanta una prótesis con par de fricción metal-metal pueden desarrollar patologías locales o sistémicas relacionadas con la liberación de partículas de cobalto y cromo como consecuencia del roce continuo de sus superficies metálicas, fenómeno denominado metalosis. Conocer las patologías producidas por esta metalosis es fundamental para, tras su sospecha, solicitar una determinación sérica de cobalto y cromo que confirme el diagnóstico. El tratamiento de la metalosis sintomática consiste en la retirada y sustitución protésica, consiguiendo un descenso en las concentraciones sanguíneas de cobalto, y mejorando el cuadro clínico sistémico. Se presenta el caso de una mujer portadora de prótesis de cadera evaluada en Medicina Interna por presentar de forma crónica astenia, cefaleas, alteraciones sensitivas (vista, oído) e hipotiroidismo