Diseño de sistemas difusos utilizando operadores parametrizables con una arquitectura reconfigurable

Abstract

En este trabajo se diseñan sistemas difusos de dos entradas y una salida, con funciones de membrecía, operadores de conjunción y reglas difusas parametrizables, para los modelos Mamdani, Sugeno y Tsukamoto, que son implementados en FPGA de Altera y Xilinx

También se presenta, una sección con lógica parcialmente reconfigurable, también conocida como lógica dinámicamente reconfigurable, para integrar los diferentes modelos de sistemas difusos en un solo diseño. Además los 18 operadores parametrizables utilizando el método de suma monotónica son modelados usando también este enfoque.

La implementación de la lógica parcialmente reconfigurable requiere de un parche, que se debe agregar en las herramientas de Xilinx. En esta tesis, se trabaja con las herramientas del Xilins ISE 9.2i, PlanAhead 10.1, en el sistema operativo Windows, y con el dispositivo, XC4VFX12, de la familia Virtex IV, usando el flujo de diseño, Early Access Partial Reconfiguration.

Se diseña una herramienta software para la manipulación de los parámetros del sistema difuso y el manejo de los archivos parciales de implementación, es decir, archivos bitstream parciales, usando el método de implementación de líneas de comandos.

Además se integra un anexo en el cual se explica paso a paso el flujo de diseño Early Access Partial Reconfiguration, con el objetivo, que este trabajo pueda reproducirse, modificar y agregar funcionalidad.

En la realización de esta tesis, se elaboraron los siguientes cuatro paper, sobre la implementación de operados de conjunción y los modelos de sistemas difusos. “FPGA Implementation of (p)-Monotone Sum of Basic t-norms”, en el ieee world congress on computational intelligence 2010 in Barcelona España. “FPGA implementation of fuzzy system with parametric membership functions and parametric conjunctions”, en 9th Mexican International Conference on Artificial Intelligence, 2010 en Pachuca Hidalgo, México . FPGA implementation of parametric Fuzzy Mandani Systems en Ninth International Conference on Appplication of Fuzzy Systems and Soft Computing. Agosto de 2010. En Praga, Republica Checa. “FPGA implementation of (p, I-p) – Monotone Sum of Basic t-norm” en el World Conference on Soft Computiong in San Francisco California. 2011. // In this tesis, fuzzy systems are designed for two inputs and one output, with membership functions, operators of conjunction and fuzzy rules parameterized for the Mamdani, Sugeno and Tsukamoto models, which are implemented in Altera and Xilinx FPGA.

in this also presents a logical partially reconfigurable section, also called dynamic reconfigurable logic, for integrate the different fuzzy system models in a single design. Also, are implemented the 18 operators parameterized generated by monotonic sum method with this approach.

The implementation of partially reconfigurable logic requires a patch to be added in the tools Xilinx. In this thesis, working with tools Xilins ISE 9.2i, PlanAhead 10.1 on the Windows operating system, with the device XC4VFX12, of Virtex IV family, using design flow Early access Partial Reconfiguration.

Designing a software tool for handling parameters of the fuzzy system and partial files implementation called bitstream using the method of line commands.

It also integrates an appendix that explains step by step Early access Partial Reconfiguration design, with objective, this work can reproduces, modify and add functionality.

During this thesis, has developed the following four paper on the implementation of operations of conjunction and models of fuzzy systems. . “FPGA Implementation of (p)-Monotone Sum of Basic t-norms”, en el ieee world congress on computational intelligence 2010 in Barcelona España. “FPGA implementation of fuzzy system with parametric membership functions and parametric conjunctions”, en 9th Mexican International Conference on Artificial Intelligence, 2010 en Pachuca Hidalgo, México . FPGA implementation of parametric Fuzzy Mandani Systems en Ninth International Conference on Appplication of Fuzzy Systems and Soft Computing. Agosto de 2010. En Praga, Republica Checa. “FPGA implementation of (p, I-p) – Monotone Sum of Basic t-norm” en el World Conference on Soft Computiong in San Francisco California. 2011.