I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m bedd e d Sy s t em s   ( I J RE S)   Vo l.   10 ,   No .   3 N o v em b e r   2 0 2 1 ,   p p .   18 6 ~ 19 4   I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 6 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ij r es . v 10 .i 3 . p p 18 6 - 19 4       186       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Neura l ne imple menta tion o f  stea m pro perti es o n F PG A       R.   V.   S.   K rish na   Dut t 1 ,   R.   G a nes h 2 , P.   P re m cha nd 3   1 De p a rtme n o Co m p u ter  S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g ,   CVR Co l leg e   o En g i n e e rin g ,   Hy d e ra b a d ,   I n d ia   2 De p t a rtme n o f   El e c tr o n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g ,   CV Co ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   Hy d e ra b a d ,   In d ia   3 De p a rtme n o Co m p u ter  S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g ,   Os m a n ia Co ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   Hy d e ra b a d ,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 ,   2 0 21   R ev is ed   J u l   2 7 ,   2 0 21   Acc ep ted   Au g   11 ,   2 0 21       Re a ti m e   a p p li c a ti o n li k e   m o d e p re d icti v e   c o n tro l,   m o n it o ri n g   a n d   d a ta   re c o n c il iatio n   o p o we p lan ts  a n d   in d u str ial  p r o c e ss e e m p lo y   n o n li n e a r   m a th e m a ti c a m o d e ls  a n d   re q u ire  th e rm o d y n a m ic  p ro p e rti e a n d   t h e ir   d e riv a ti v e o w o rk i n g   flu i d s.   Ap p li c a ti o n li k e   su p e h e a ter  t e m p e ra tu re   c o n tro b a se d   o n   e n e rg y   b a lan c e   a n d   re a t ime   d a ta  re c o n c il iatio n ,   re q u ire  a n   e fficie n a n d   a   c o m p a c m e th o d   fo sim u l tan e o u s   e sti m a ti o n   o th e rm o d y n a m ic  p ro p e rti e s ,   a n d   th e ir  p a rt ia d e riv a ti v e su it a b le  fo imp lem e n tatio n   in   f ield - p r o g ra m m a b le  g a te  a rra y   ( F P G A ) .   Ho we v e r,   th e   c o m p lex   m a th e m a ti c a fo rm u la ti o n o th e se   p r o p e rti e p ro h ib it   d irec imp lem e n tatio n in   F P G As .   S in g le  a rti ficia n e u ra n e two rk   ( ANN )   a rc h it e c tu re   is  u se d   to   re p lac e   th e   e n ti re   c o d e   in   h ig h e lev e l a n g u a g e s,   ru n n in g   in t o   a   fe th o u sa n d   li n e s.  F P G imp lem e n tatio n   o a   c o m p a c n e u ra n e two r k   f o th e   e n ti re   ra n g e   o f   th e rm o d y n a m ic  p r o p e rti e s is  p re se n ted .   Larg e   a rg u m e n ts  in   si g m o i d   fu n c ti o n   a re   fa c to re d   i n to   a   p ro d u c t   o in te g e a n d   a   fra c ti o n a p a rt   wh ich   is  re p re se n ted   u sin g   se ries   a p p r o x im a t io n   with   fiv e   term o n l y   a n d   t h e   i n teg e rs   a re   re p re se n ted   in   lo o k   u p   tab le  ( LUT ) Th is  e n s u re o p ti m u m   st o ra g e   a n d   c o m p u tati o n a l   b u rd e n   fo r   th e   a b o v e   a p p li c a ti o n s.  T h e   AN is  imp l e m e n ted   in   I EE 7 5 4   f lo a ti n g   p o i n wit h   sy n th e sis   in   Xili n x   IS d e sig n   su it e   u sin g   Ve ril o g   HD L.   Th e   re su lt a re   p re se n ted   fo r   a   ty p ica p re ss u re   v e rsu s sa tu ra ti o n   tem p e ra tu re .   K ey w o r d s :   Ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   FP GA   I E E 7 5 4   f lo atin g   p o in t   T h er m o d y n am ic  p r o p er ties   Ver ilo g   HDL   Xilin x   I SE   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R .   V.   S.  Kr is h n Du tt   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g in ee r in g C VR   C o lleg o f   E n g in ee r in g   Vastu n ag ar ,   I b r ah im p t n am ,   H y d er ab a d ,   I n d ia   E m ail: K r is h n ad u tt.r v s @ cv r . a c. in       1.   I NT RO D UCT I O N   R ec en tr en d s   in   p o wer   p lan an d   in d u s tr ial  ap p licatio n s   in d icate   d ev el o p m en ts   lik d ata   r ec o n ciliatio n   ( DR ) ,   Gu o   et  a l .   [ 1 ]   m o d el   p r e d ictiv co n tr o ( MPC ) ,   W an g   et  a l .   [ 2 ]   an d   o p tim izatio n Nieg o d ajew   et  a l .   [ 3 ]   to   im p r o v p er f o r m an ce   o f   p lan ts   an d   p r o ce s s es.  T h ey   ar b ased   o n   th f ir s p r in cip le  th er m o d y n am ic  f o r m u latio n s   as  well  co m p lex   m ath em atica m o d els.  T h ey   a r lim ited   t o   o f f lin s im u latio n s   o r   im p lem e n ted   in   s tan d al o n d esk to p   s y s tem s .   D ir ec im p lem en t at i o n   o f   t h e s alg o r ith m s   in   m icr o co n tr o ller s   an d   f ield - p r o g r am m ab le  g ate  ar r ay s   ( FP GAs ) ,   o f ten   e n co u n ter ed   i n   p o wer   an d   p r o ce s s   p lan t   d is tr ib u ted   co n t r o s y s tem s   ( DC S) ,   is   d if f icu lt  an d   co m p u tatio n ally   in ef f icie n t .   On o f   th co n s tr ain ts   is   ef f icien im p lem en tatio n   o f   th er m o d y n am ic  p r o p er ties   o f   th wo r k in g   f lu id s   lik wate r ,   s team   an d   g ass es,  in   th FP GAs.  T h ap p licatio n s   r eq u ir r ea tim p r ed ictio n   o f   th er m o d y n am ic  p r o p e r ties   lik en th al p y ,   al o n g   with   th eir   f ir s an d   s ec o n d   o r d er   p ar tial  d er iv ativ es.  T h p r o p er ties   ar r ep r esen ted   b y   n o n lin ea r   Gib b s   f r ee   en er g y   f o r m u latio n s   [ 4 ] .   T h es f u n ctio n s   a r im p lem en te d   i n   h ig h e r   lev el  lan g u ag es  r u n n in g   in to   5 0 0 0 - 7 0 0 0   lin es  o f   co d e.   T h ese  ar ev al u ated   iter ativ ely .   T h ey   a r r e p ea ted ly   ca lled   in   th ap p lic atio n s   an d   ar n o t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       N eu r a l n et  imp leme n ta tio n   o s tea p r o p erti es o n   F P GA   ( R.   V.   S.   K r is h n a   Du tt )   187   am en ab le  f o r   im p lem en tatio n   in   m icr o co n tr o ller s   o r   FP GAs.  Ad d itio n ally ,   th eir   p ar tial  d er iv ativ es  ar co m p u ted   n u m er ically   b y   r e p ea ted   ca lls   to   t h ese  f u n ctio n s .   T h is   m ak es  t h em   u n s u itab le  f o r   r ea l   tim co m p u tatio n s   in   FP GAs.  R ec en r esear ch   is   f o c u s ed   o n   d e v elo p in g   ap p licatio n   s p ec if ic  p r o p er ties   o f   wate r   an d   s team   c o v er in g   s u b - cr iti ca an d   s u p er - c r itical  r eg io n s   im p lem en ted   in   Mo d elo n s   Mo d elica   t h er m al  p o wer   lib r ar y   an d   Sp lin e - B a s ed   tab le  lo o k - u p   m eth o d [5 ] ,   [ 6 ] .   Ho wev er ,   m an y   o f   th ese  ef f o r ts   a r n o d ir ec tly   s u ited   f o r   im p lem en tatio n   in   FP GA s   u s ed   in   th co m m er cial  DSC   p latf o r m .   C ar d aliag u et  an d   E u v r ar d   [ 7 ]   r e p o r ted   ar tific ial   n eu r al  n etwo r k s   ( ANNs )   with   ex p licit  weig h ts   to   ap p r o x i m ate  f u n ctio n   an d   its   d er iv ativ es a n d   h ig h lig h ted   u s ag f o r   c o n tr o l.   Hash em   an d   Sch m eiser   [ 8 ]   s h o wed   th at  a   lin ea r   co m b i n atio n   o f   s et  o f   f ee d   f o r war d   ANNs  tr ain ed   to   a p p r o x im ate  f u n ctio n   an d   its   d er iv ativ es  i m p r o v e   ac cu r ac y   as   ag ain s s in g le  ANN.   W h ile  th ese  lay   th f o u n d atio n   f o r   u s in g   ANNs  f o r   ap p r o x im atin g   f u n ctio n   an d   its   d er iv ativ es,  Kr is h n ad u tt  an d   Kr is h n aiah   [ 9 ]   d em o n s tr ated   t h p o wer   o f   a   f ew  s im p le  AN Ns  to   s im u ltan eo u s ly   ap p r o x im ate  s team   p r o p er ties   an d   th c o r r esp o n d in g   d er iv ativ es  o f   en tire   s team   p r o p er t ies;   th u s   r ep lacin g   th o u s an d s   o f   lin es  o f   c o d in   h ig h er   la n g u a g e.   T h ese  ANNs  ap p r o x im ate  th c o m p lex   s team   p r o p er ties   to   th e   r eq u ir ed   d eg r ee   o f   ac c u r ac y   f o r   r ea l tim ap p licatio n s .     I n   s p ite  o f   th e   av aila b ilit y   o f   m an y   h ig h - le v el  lan g u ag e   to o l s ,   th p r o g r ess   in   im p lem en tin g   ANNs  in   FP GA  a s   s ee n   in   l iter atu r [ 1 0 ] - [ 1 5 ]   is   s lo w.   R ec en s u r v ey s   [ 1 6 ] - [ 1 8 ]   h i g h lig h th at  FP GA  b ased   n eu r al  n etwo r k   ac ce ler ato r s   ar p r e f er r ed   o v e r   th ap p licatio n   s p ec if ic  in teg r at ed   cir cu its   ( ASI C s )   d u to   th eir   en er g y   ef f icien c y   with   a   s m a ll  f o o tp r in t,  b u t   m an y   p r o b le m s   an d   ch allen g es   n ee d   to   b ad d r ess ed .   T h ese   b r in g   o u t h ch allen g es  in   tr ain in g   d ee p   n eu r al  n etwo r k s   ( DNNs )   with   FP GA  an d   p r o p o s p e r f o r m an c e   m etr ic  an d   ev al u ati o n   wo r k f lo to   co m p ar e   th FP GA - b ased   s y s tem s   f o r   DNN  tr ain in g   s p ec if ic  to   co m p u ter   v is io n   task s .   Ho wev er ,   f o r   a   p r etr ain ed   n etwo r k ,   o n ly   d e v i c e   u tili za tio n   an d   e n er g y   ef f icien cy   m ay   b co n s id er ed .   R ev iews  h ig h lig h m ajo r   is s u es  lik d ata  r ep r esen tatio n ,   i m p lem en tatio n   o f   in n er   p r o d u ct   b etwe en   weig h m at r ix   a n d   p r ev io u s   lay er   o u tp u ts ,   ac tiv atio n   f u n ctio n s ,   d e v ice   u tili za tio n ,   en er g y   ef f icien cy ,   f o r   d if f er en t a p p licatio n s .   No n - lin ea r   ac tiv ati o n   f u n ctio n   is   th m ai n   co n ce r n   o f   m an y   r esear c h er s   wh ile  im p le m en t in g   a n   ANN  in   FP GA.   Piazza   et  a l .   [ 1 9 ]   r e p o r ted   ad ap ta b le  lo o k   u p   ta b le  ( L UT ) - b ased   ac tiv a tio n   f u n ctio n s   f o r   n eu r o n s ,   in   lear n in g   b y   b ac k war d   d if f er en ce   with   d i f f er en lear n in g   r ates  an d   two   lo o k   u p   tab les,  o n f o r   weig h ts   an d   th f o r   c o ef f icien ts   r esp ec ti v ely ,   wh er ea s   B ieu   et  a l .   [ 2 0 ]   co m p u ted   th s ig m o id   f u n ctio n   a n d   its   d er iv ativ in   d ig ital  h a r d war e   b y   s u m   o f   s tep s   r esu ltin g   i n   ar ea - ef f icien c y .   R ec o n f ig u r atio n   ca p ab ilit ies  o f   th Atm el  FP GA  ar e x p lo ite d   b y   L y s ig h et   a l.   [ 2 1 ]   f o r   im p lem en tin g   lar g er   ANN  with   i n d iv id u al   lay er s   o f   th n etwo r k   with   tim m u ltip lex in g   o n   th e   lo g ic  a r r ay   at  t h co s o f   s y s tem   p er f o r m a n c e.   T is an   et  a l .   [ 2 2 ]   in v esti g ated   d if f er e n ap p r o x i m atin g   f u n ctio n s   f r o m   t h p o in o f   v iew  o f   h ar d war r eso u r ce   u tili za tio n   an d   in d u ce d   er r o r s   an d   co n cl u d e d   th at  p iece wis lin ea r   ap p r o x im atio n   o f   th ac tiv atio n   f u n ctio n   is   th b est.  Pro b lem s   en co u n ter ed   in   im p lem en tin g   an   ANN  in   VHDL   ar r e p o r ted   b y   P Do n d o n   et  a l .   [ 2 3 ]   wh er ein   s ig m o id   ac tiv atio n   is   ap p r o x im ated   b y   s am p lin g   o f   L o g s ig   f u n ctio n   with   ar g u m en b etw ee n   0   to   1 .   Ng a h   et   al .   [ 2 4 ]   u s ed   co m b in atio n   o f   s ec o n d   o r d e r   n o n - lin ea r   f u n ctio n   ( SONF)  an d   d if f er en tial  L UT   f o r   im p lem en tin g   an   ANN.   T h e   t wo - s tep   ap p r o ac h   is   r ep o r ted   to   h av e   an   im p r o v ed   ac cu r a cy   th at  is   1 0   tim es  b etter   th an   th at  o f   u s in g   o n l y   SONF  an d   twice  b etter   th an   ju s u s in g   L UT .   L i   et  a l .   [ 2 5 ]   im p lem e n ted   a   n eu r o n   b lo c k   with   s ig m o id   f u n ctio n   u s in g   t h C OR DI C   alg o r ith m .     So m o f   th a p p licatio n s   o f   ANN  im p lem en tatio n   o n   FP G in clu d class if icatio n   o f   t h r eg io n   o f   p ix els  i.e . ,   h an d   r e g io n s   b y   K r ip s   et  a l .   [ 2 6 ]   u s in g   t h r ee   i n p u ts   r ep r esen tin g   R GB   v alu es  with   s in g le   h id d en   lay er   an d   o n o u tp u t   with   d at r ep r esen ted   b y   in teg e r s   an d   weig h ts   s ca led   u p   an d   r o u n d e d   o f f   to   th n ea r est   in teg er .   R ec o g n itio n   o f   d ig its   u s in g   n etwo r k   with   3 0 0   in p u ts   an d   1 0   o u tp u ts   with   s in g le  n eu r o n   is   r ep o r te d   b y   L atin o   et   a l .   [ 2 7 ] .   m eth o d   o f   co n f ig u r ab le   ML with   a   s in g le  n e u r o n   b lo ck   with   f lo a tin g   p o in a d d   an d   m u ltip ly   u n its   alo n g   with   ac t iv atio n   f u n ctio n   as  L UT   f o r   s m a r p o s itio n   s en s o r   o f   s o lar   p an els   h as  b ee n   s tu d ied   b y   b r o wsk et  a l .   [ 2 8 ] .   n eu r al  class if ier   with   f i x ed   p o in r ep r esen tatio n   an d   1 2 - b its   f o r   d etec tin g   d am ag ed   t o o th ed   g ea r s   u s in g   v ib r o ac o u s tic  s ig n als is   h ig h lig h ted   b y   Po lat  an d   Yild ir im   [ 2 9 ] .   T h ese  s tu d ies  co n s id er   s ig m o i d   f u n ctio n   with   a r g u m e n in   t h r an g ( 0 - 1 ) .   FP GA  im p lem en tatio n   o f   an   ANN  f o r   s im u ltan eo u s   p r e d ictio n   o f   th er m o d y n am ic  p r o p er ties   an d   t h e ir   d e r iv ativ es  r e q u ir ed   in   ad v an ce d   ap p licatio n s   lik MPS,  DR ,   an d   o p tim izatio n   is   n o r ep o r ted .   C u s to m   ANNs  s u itab le   f o r   s im u ltan eo u s   esti m atio n   o f   b o th   en th alp y   an d   its   d er iv ativ es  s u itab le   f o r   p o wer   p lan ap p licatio n s   ar tak en   u p   f o r   im p lem en tatio n   in   FP GA.   I n   t h f o llo win g   s ec tio n s ,   FP GA  im p lem en tatio n   o f   s in g le  n e u r al  n etwo r k   ca lled   Steam Net  i s   d escr ib ed .   T h s im u ltan eo u s   u s o f   L UT   an d   T ay lo r   s er ies  f o r   lar g ar g u m en ts   o f   s ig m o id   f u n ctio n   is   p r esen ted .       2.   CUST O M   NE T S F O T H E RM O DYNA M I P RO P E R T I E S O F   WAT E R/ ST E A M   Fig u r 1   r ep r esen ts   wate r   an d   s team   p r o p er ties   u s ed   in   i n d u s tr ial  ap p licatio n s   [ 4 ] .   T h d if f er e n t   r eg io n s   r ep r esen s u b co o led   1 ) .   Su p er cr itical  wate r /s team .   2) .   Su p er   h ea s team .   3) .   Satu r atio n .   4) .   Hig h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  10 ,   No .   3 No v em b er   2 0 2 1 :   18 6     19 4   188   tem p er atu r s team .   5) .   R esp ec tiv ely .   T h ey   ar r ep r esen ted   b y   h ig h ly   n o n lin ea r   f u n ctio n s .   T h p r o p er ties   lik e   en th alp y ,   e n tr o p y ,   s p ec if ic  v o l u m e,   ar d ep en d en t o n   p r o ce s s   p ar am eter s   lik p r ess u r an d   tem p er atu r e.             Fig u r 1 .   R eg io n s   o f   s team   p r o p er ties   as p er   I APW S - I F9 7       T h en th alp y   f u n ctio n s   f o r   all   th r eg io n s   ar r e p r esen ted   b y   d if f e r en n e u r al  n etwo r k s   as  s h o wn   in   Fig u r 2 .   T h e   n etwo r k s   Su p Net,   Su b C Net,   SatVn et  an d   SatFn et  r ep r esen en th al p y   i n   s u p er h ea ted ,   s u b   co o led ,   s atu r ated   v ap o r   a n d   s atu r ated   f lu id   r eg io n s   o f   Fi g u r 1 .   P2 T   n etwo r k   is   u s ed   to   d ec id th e   zo n i n   wh ich   s team   p r o p er ty   is   r eq u ir ed .   Fu n ctio n   ( P,   T )   in   Fig u r 2   r ep r esen ts   th er m o d y n am ic  p r o p er ty ,   f o r   ex am p le  en th al p y ,   as  f u n cti o n   o f   p r ess u r an d   tem p er a tu r T .   s in g le  n e u r al  n etwo r k ,   Steam Net,   with   co m p ac ar ch itectu r 2 x 1 0 x 5 x 3 ,   s h o wn   i n   Fig u r 3 ,   is   u s ed   to   r ep r esen all  th ese  d if f er en n etwo r k s .   T h ar ch itectu r is   ch o s en   s u ch   th at  th ac cu r ac y   o f   an d   b o th   t h d er iv ativ es      an d      ar o b tai n ed   with   g o o d   ac cu r ac y .   Steam Net  s to r es  d if f er en weig h an d   b ias  m atr ices  s u itab le  f o r   d if f er en r e g io n s   o f   Fig u r 2 .   Steam Net  is   d esig n ed   with   s ig m o id   ac tiv atio n   f u n ctio n   r ep r e s en ted   b y   ( 1 )   an d   ( 2 ) .   Sig m o id   f u n ctio n   tak es  th e   weig h ted   s u m   o f   o u t p u ts   f r o m   th p r ev io u s   lay e r .   FP GA  im p lem e n tatio n   is   ac h iev ed   b y   u s in g   s in g le   p er ce p tr o n   with   s ig m o id   ac tiv atio n   f u n ctio n .       Z = (  + )   ( 1 )     = 1 ( 1 + )   ( 2 )     W h er    an d     ar weig h m at r ix   b etwe en   lay er s     an d     an d   b ias v ec to r   at   lay er     r esp ec tiv ely   is   th in p u v ec t o r   in   th e   th   lay er .   I n   th e   Steam Net,   ty p ical   v alu es  o f      an d     ar e   in   t h r a n g e   ( - 1 6 . 1 7 3 5   to   +2 3 . 1 7 4 ) .   Fo r   n o r m alize d   v alu es  o f   ,   th is   r esu lts   in   lar g er   v al u es  o f   | Z | ,   g r ea ter   th a n   1 .   Acc u r ate   ex p o n e n tiatio n   o f   | Z | r esu lts   in   h ig h er   o r d er   ter m s   o f   T ay lo r   s e r ies wh ich   r esu lts   in   an   o v er f l o in   FP GA   d u to   f ac to r ial  te r m s   in   d en o m in ato r s   in   s er ies  r ep r esen tatio n .   Ho wev er ,   ac ce p tab le   ac cu r ac y   with   f ew   ter m s   in   s er ies is   o b tain ed   wh en   | Z |   1 .   Hen ce ,   th ex p o n en tial   f u n c tio n   ap p ea r in g   in   ( 2 )   is   r ec ast  as  in   ( 3 )   an d   ( 4 )   to   f a cilitate  it s   im p lem en tatio n   in   FP GA.       =   ( 3 )     = +   ( 4 )     Ar g u m en Z   is   s p lit  in to   a n d   b ,   s u ch   t h at  - 1 <=     <= 1   an d   b   is   an   in teg er   is   s et  o f   p r e d e f in ed   co n s tan ts   (B j )   s to r ed   in   lo o k   u p   tab le  ( L UT ) .   T er m     is   o b tain ed   b y   T ay lo r   s er ies u s in g   ( 5 ) .     = 1 + ( 1 + ( 1 + ( 2 + ( 3 + ( 4 + 5 ) ) ) )   ( 5 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       N eu r a l n et  imp leme n ta tio n   o s tea p r o p erti es o n   F P GA   ( R.   V.   S.   K r is h n a   Du tt )   189   wh er 1   to   5   ar co n s tan ts   r ep r e s en tin g   ( 1 /2 ! )   to   ( 1 /6 ! ) .   T h a b o v im p le m en tatio n   in v o lv es   m u ltip ly ,   ad d   an d   c o m p ar at o r   b lo ck s .   R eL u ,   ( 6 ) ,   wh ich   is   an o th er   o p ti o n ,   wid el y   u s ed   in   n e u r al  n e ts ,   in v o lv es  o n ly   a   co m p ar ato r .   I is   s im p le  an d   r eq u ir es  o n ly   co m p ar at o r   as  o p p o s ed   to   m an y   ad d er s ,   m u ltip lier s   an d   co m p ar ato r s   in   s ig m o id .       = m ax ( 0 , )   ( 6 )     Sav in g   in   d ev ice   u tili za tio n   is   s ee n   in   R eL a s   co m p ar ed   to   s ig m o id   v id T ab le. 1 .   Ho wev er ,   R eL u   is   le s s   ac cu r ate  as  s h o wn   in   Fig u r e   4 .   Hen ce ,   Steam Net  r eg r ess io n   is   im p lem en ted   u s in g   s ig m o i d .   Ma r g in al  g ain   in   d ev ice   u tili za tio n   in   Steam Net   ca n   b ac h iev ed   b y   r e d u cin g   th n u m b er   o f   ter m s   in   ( 5 ) ,   v id Fig u r 5.               Fig u r 2 .   Steam Net  f o r   d if f e r e n t w ater - s team   zo n es   Fig u 3 .   Steam Net  ar ch itectu r e       T ab le1 .   Dev ice  u ltil izatio n   s u m m ar y   ( esti m ated   v al u es)   Lo g i c   u t i l i z a t i o n   U sed   A v a i l a b l e   U t i l i z a t i o n   A c t .   F u n c t i o n   S i g m o i d   R e L u   S i g m o i d   R e L u   S i g m o i d   R e L u   N o .   S l i c e   LU Ts   8 5 6 7   31   1 5 0 7 2 0   1 5 0 7 2 0   5%   0%   N o .   LU T - F F   p a i r s   0   0   8 5 6 7   31   0%   0%   N o   B o n d e d   I O B s   64   64   6 0 0   6 0 0   1 0 %   1 0 %               Fig u r 4 .   R eg r ess io n   er r o r   -   Sig m o id   v s   R eL u   Fig u r 5 .   T s at  er r o r   with   tr u n c ated   Sig m o id       Fig u r 6   s h o ws  im p lem en tatio n   o f   ( 5 )   u s in g   g en e r ic  f lo atin g - p o in u n it  ( FP U) ,   b ased   o n   th e   I E E E 7 5 4   3 2 - b it  f lo atin g   f o r m at.   FP p r o v id es  o p e r atio n s   lik ADD,   MU L T I PLY,   DI VI DE   an d   -20 -10 0 10 0 50 100 150 200 %e r r o r   ( T s a t ) Pr(kg/cm 2 ) S i g mo i d R e Lu 0 0,5 1 0 50 100 150 200 %e r r o r ( T s a t ) P r ( k g / c m 2 ) 6 t h   O r d e r 5 t h   O r d e r 4 t h   O r d e r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  10 ,   No .   3 No v em b er   2 0 2 1 :   18 6     19 4   190   SUB T R AC T .   T h e   Steam Net   r eq u ir es  f o u r   o r   f i v co ef f icien ts ,   d ep en d in g   o n   ac cu r ac y   f o r     an d   n in e   co n s tan ts   f o r   .   Fig u r 7   s h o ws   th p er ce n er r o r   i n   s ig m o id   i m p lem en ted   in   Ver ilo g   as  p er   ( 5 )   as  co m p a r ed   to   s tan d ar d   n u m er ical  lib r a r y   f u n ctio n s .                 Fig u r 6 .   E x p .   f u n ctio n   with   l ar g ar g u m en ts   Fig u r 7 .   Sig m o id   er r o r   in   v er i lo g   HDL       3.   ST E AM NE T   I M P L E M E N T AT I O O F P G   All  lay er s   o f   Steam Net   s h o wn   in   Fig u r 8   ar im p lem en ted   b y   s in g le  n eu r o n   m o d el.   I n p u ts   to   ea ch   o f   th ANNs  ar e   n o r m alize d   to   b in   th r a n g ( 0 . 1 0 . 9 ) ,   b y   ( 7 )   to   av o i d   asy m p to tic  s a tu r atio n   in   s ig m o id   f u n ctio n .   E q u atio n   ( 8 )   de - n o r m alize s   th o u tp u ts   to   g et  ac t u al  v alu es in   en g in ee r in g   u n its .       = 0 . 8 ( ) ( ) + 0 . 1   ( 7 )     =   ( 0 . 1 ) ( ) 0 . 8     ( 8 )     Fu n ctio n   P2 T   in   th e   Steam Net,   P2 T   with   p r ess u r e   ( Pr   -   k g / cm 2 )   as  in p u t   an d   s atu r atio n   t em p er atu r e   (T sat   - o C )   as  o u tp u u s in g   cu s to m   th r ee - lay er   n etwo r k   is   r ea lized   u s in g   Xilin x   I SE  Desig n   s u ite  an d   Ver ilo g   HDL   with   Vir tex   f am ily   F PG A.   Fig u r 9   an d   Fig u r 1 0   s h o th s tr u ctu r al  m o d el  o f   s team   Net  u s in g   Xilin x   I SE  s y n th esis   to o a n d   th d e v ice  u tili za tio n   s u m m a r y   o f   s team   n et  im p lem en ted   in   Vir tex   XC 6 VC X2 4 0 T   FP GA  b o ar d ,   r esp ec tiv ely .           Fig u r 8 .   No r m alizin g   a n d   De - n o r m alizin g   ( in p u t - o u tp u t)   -0, 0 1 -0, 0 0 5 0 0 ,0 0 5 0 ,0 1 -1 -0,5 0 0,5 1 %e r r o r   A r g u me n t ( | a | < = 1 )   o f   S i g mo i d FPU   FPU     FPU   Pre v .   MU L     ADD   MU L   a     C i   B j     In   Ou t   Co n v e rt   to   IEE 7 54   De - n o rm a li z e   No rm a li z e   F P U Un it       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       N eu r a l n et  imp leme n ta tio n   o s tea p r o p erti es o n   F P GA   ( R.   V.   S.   K r is h n a   Du tt )   191       Fig u r 9 .   Steam Net   s tr u ctu r al  m o d el  in   v er ilo g           Fig u r 10 .   Dev ice  u tili za tio n   o f   Steam Net        4.   RE SU L T S   AND  D I SCU SS I O N   T h ab o v s ec tio n   d etails  th im p lem en tatio n   o f   Steam Net   u s in g   s in g le  n eu r o n   m o d el  wh er ein   d if f er en weig h m atr ices  an d   b ias  v ec to r s ,   at  th t h r ee   l ay er s   o f   th n etwo r k   in   Fig u r 3 ,   ar e   s to r ed   in   m em o r y .   C o m p u tatio n   o f   th o u tp u is   ac h i ev ed   b y   r ep ea te d   u s ag o f   s in g le  n eu r o n   m o d el   im p lem en ted   as  p er   Fig u r 6   a n d   Fig u r e   8 .   T h Fig u r e   1 1 ,   Fig u r e   1 2   an d   Fig u r 1 3   s h o th e   lay er - 1 ,   l ay er - 2   an d   lay e r - in p u t - o u tp u s im u latio n   r esu lt s   r esp ec tiv ely ,   o b tain ed   f r o m   Xilin x   I SE  s im u lato r   f o r   t y p ical  n o r m alize d   in p u o f   0 . 1   k g /cm 2 .   T h s im u latio n   s h o ws,  at  tim t=0 ,   f o r   lay e r - 1 ,   a n   in p u v alu e   o f   x = ox h 3 d cc cc cd   p r o d u ce s   o u tp u ts   at  f iv e   n e u r o n s   as  f x 1 = ox 3 ee 3 9 af 7 ,   f x 2 = ox f 4 ea 1 cf ,   f x 3 =3 ed d f 2 7 0 ,   f x 4 =3 e d 6 d ec e   an d   f x 5 =3 f 0 d 5 1 9 5 .   Similar ly ,   th e   o u tp u ts   ar s h o wn   f o r   th e   s ec o n d   a n d   th ir d   lay e r s .   T h is   r esu lts   in   n o r m alize d   o u tp u t   o f   T sat   o f   0 . 1 4 7 9 1 2 8 7   co r r esp o n d in g   to   6 3 . 6 9 9 6 9 6   d eg   C .   T h is   h as  a   m ax im u m   er r o r   o f   0 . 6 1 as   s h o wn   in   Fig u r 14.           Fig u r 11 .   L ay er - s im u latio n   r esu lts   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  10 ,   No .   3 No v em b er   2 0 2 1 :   18 6     19 4   192       Fig u r 12 .   L ay er - s im u latio n   r esu lts           Fig u r 13 .   L ay er   3   s im u latio n   r esu lts           Fig u r 14 .   T s at  E r r o r   -   Steam Net  v s   ASME   s team   tab le       5.   CO NCLU SI O N   p r e - tr ain ed   c o m p ac s in g le   n eu r al  n et  f o r   s im u ltan eo u s   esti m atio n   o f   s team   p r o p er tie s   an d   th eir   p ar tial  d er iv ativ es  is   tak en   u p   f o r   im p lem e n tatio n   in   FP GA  wh ich   i s   u s ef u f o r   r ea tim co n tr o an d   m o n ito r in g   o f   p o wer   p lan ts .   T h is   tech n iq u e n ab les  en tire   s team   p r o p e r ties   an d   th ei r   d er iv ativ es  to   b e   im p lem en ted   i n   FP GA  with o u th n ee d   f o r   p o r tin g   n e ar ly   5 0 0 0   lin es   o f   C /C ++   co d e FP GA  im p lem en tatio n   o f   o n n etwo r k   s h o win g   th e   r elatio n s h ip   b etwe en   p r ess u r an d   s atu r atio n   tem p er at u r is   d em o n s tr ated .   Ver ilo g   HDL   s im u latio n   r esu l ts   o b tain ed   f o r   XC 6 VC X2 4 0 T   d ev ice   o f   Vir tex   f a m ily   with   I E E E   7 5 4   f lo atin g - p o in 3 2 - b it   d ata  r ep r esen tati o n   with   a n   e f f icien s ig m o i d   ac tiv atio n   h a v in g   lar g a r g u m en ts   ar p r esen ted .   E r r o r   i n   th s ig m o id   f u n ctio n   f o r   th e   ar g u m en r a n g ( - 30 - 3 0 )   is   with in   0 . 0 2 wh ich   g iv es  m ea n   ac cu r ac y   o f   f i n al  o u tp u ts   o f   th e   Steam N et  to   b ar o u n d   0 . 5 %.  R esu lts   o f   FP GA  s im u latio n   o n   tar g et  s y s tem   s h o th cy cle  tim is   o f   th e   o r d er   o f   7 0 0 n s .   Dev ice   u tili za tio n   f o r   th n etwo r k   ar e   p r esen te d   u s in g   th a p p r o ac h T h is   tech n iq u en a b les  to   im p lem e n tatio n   o f   m a n y tr an s ce n d en tal   f u n ctio n s   in   FP GA  with o u th n ee d   f o r   p o r tin g   th iter ativ c o m p lex   co d es;  h en ce   it  is   e x p ec ted   m an y   r ea tim ap p licatio n s   lik e n th alp y - b ased   s team   tem p er atu r c o n tr o l i n   b o iler s ,   o f ten   u s ed   i n   p o we r   an d   p r o c ess ,   ca n   b ea s ily   d ev elo p e d .     0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 10 60 110 160 %E r r o r ( T sa t ) P r ( k g / c m 2 ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       N eu r a l n et  imp leme n ta tio n   o s tea p r o p erti es o n   F P GA   ( R.   V.   S.   K r is h n a   Du tt )   193   ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r s   ac k n o wled g th e   s u p p o r a n d   en c o u r a g em en p r o v id e d   b y   th m a n ag em en t   o f   C VR   C o lleg o f   E n g i n ee r in g ,   I b r ah i m p atn am ,   Hy d er ab a d ,   I n d ia.       RE F E R E NC E S   [1 ]   S G u o P Liu   a n d   Z Li ,   In e q u a li ty   c o n stra in e d   n o n li n e a d a ta  r e c o n c il iatio n   o a   ste a m   tu r b i n e   p o we p lan t   fo r   e n h a n c e d   p a ra m e ter es ti m a ti o n , ”  En e rg y v o l.   1 0 3 ,   p p .   2 1 5 2 3 0 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . e n e r g y . 2 0 1 6 . 0 2 . 1 5 8   [2 ]     D. Wan g ,   X. Wu   a n d   J S h e n ,   An   e fficie n r o b u st  p r e d icti v e   c o n tro o f   m a in   ste a m   tem p e ra tu re   o c o a l - fired   p o we r   p la nt , ”  E n e rg ies v o l .   13 ,   n o .   15 ,   p .   3 7 7 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 3 3 9 0 /en 1 3 1 5 3 7 7 5   [3 ]     P Nie g o d a jew ,   M M a re k ,   W El sn e r ,   a n d   Ł K o wa lcz y k ,   P o w e p lan o p t imis a ti o n   e ffe c ti v e   u s e   o th e   n e ld e r - m e a d   a p p ro a c h , ”  Pr o c e ss e s v o l.   8 ,   n o .   3 p .   3 5 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 3 3 9 0 /p r 8 0 3 0 3 5 7   [4 ]   W.   Wag n e r   a n d   H. - J.   Kre tzs c h m a r In ter n a ti o n a S tea T a b les - Pro p e rties   o W a ter   a n d   S tea m   b a se d   o n   th e   In d u stria Fo rm u l a ti o n   I AP W S - I F9 7 ,   S p r in g e S c ien c e   &   Bu sin e s s M e d ia ,   2 0 0 7 .   [5 ]   M Åb e rg . ,   J Wi n d a h l . ,   H Ru n v i k . ,   F M a g n u ss o n . ,   Op t imiz a ti o n - frien d l y   t h e rm o d y n a m ic  p r o p e rti e o wa ter  a n d   ste a m , ”  Pro c e e d in g s o th e   1 2 t h   I n ter n a ti o n a M o d e li c a   C o n fer e n c e ,   2 0 1 7 ,   d o i:   1 0 . 3 3 8 4 /ec p 1 7 1 3 2 4 4 9 .   [6 ]   G u id e li n e   o n   th e   fa st  c a lcu lati o n   o ste a m   a n d   wa ter  p ro p e rti e with   th e   s p li n e - b a se d   tab le  l o o k - u p   m e th o d   (S BTL ) , ”  T h e   In ter n a ti o n a Ass o c ia ti o n   fo t h e   Pro p e rties   o f   W a ter   a n d   S te a m ,   IAPW S   G 1 3 - 1 5 ,   Ju l y   2 0 1 5 .   [On li n e ].   A v a il a b le:   h tt p :/ /www . i a p ws . o rg /rel g u i d e /S BTL . h tm l .   [7 ]   P Ca rd a li a g u e t   a n d   G Eu v ra rd ,   Ap p ro x ima ti o n   o a   f u n c ti o n   a n d   it s   d e ri v a ti v e   with   a   n e u ra n e t wo rk , ”  Ne u ra l   Ne two rk s vol .   5 ,   n o .   2 ,   p p .   2 0 7 - 2 2 0 ,   1 9 9 2 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /S 0 8 9 3 - 6 0 8 0 ( 0 5 ) 8 0 0 2 0 - 6 .   [8 ]   S Ha sh e m   a n d   B S c h m e ise r,   A p p r o x ima ti n g   a   fu n c ti o n   a n d   it s   d e riv a ti v e s u sin g   MSE - o p ti m a l   li n e a c o m b in a ti o n   o train e d   fe e d fo rwa r d   n e u ra n e t wo rk s , ”  Pro c .   o 1 9 9 3   W o rl d   Co n g re ss   o n   Ne u ra Ne two rk s vol .   1 ,   p p .   6 1 7 - 6 2 0 1 9 9 3   [9 ]   R. V.S .   Krish n a d u tt   a n d   J .   Kris h n a iah ,   Ne u ra n e ts  f o th e rm o d y n a m ic  p r o p e rti e s ,   Pro c e e d i n g s   o f   t h e   Fi rs t   In ter n a t io n a l   c o n fer e n c e   o n   C o mp u ta ti o n a l   I n telli g e n c e   a n d   I n f o rm a ti c s,  Ad v a n c e in   I n telli g e n S y ste ms   a n d   Co mp u t in g ,   v o l .   5 0 7 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 /9 7 8 - 9 8 1 - 10 - 2 4 7 1 - 9 _ 6 8 .   [1 0 ]   A.  R.   Om o n d a n d   J.  C.   Ra jap a k se ,   Ne u ra n e two rk in   F P G As ,   Pro c e e d in g o th e   9 t h   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Ne u r a In f o rm a ti o n   P ro c e ss in g ,   2 0 0 2 .   ICONIP   '0 2 . ,   2 0 0 2 ,   p p .   9 5 4 - 9 5 9   v o l. 2 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICONIP . 2 0 0 2 . 1 1 9 8 2 0 2 .   [1 1 ]   J.  M .   G ra n a d o ,   M .   A.  Ve g a ,   R.   P e re z ,   J.  M .   S a n c h e z   a n d   J.  A.  G o m e z ,   Us in g   F P G As   to   imp lem e n a rti ficia n e u ra l   n e tw o rk s,   2 0 0 6   1 3 th   I EE I n ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   El e c tro n i c s,  Circ u it a n d   S y ste ms ,   2 0 0 6 ,   p p .   9 3 4 - 9 3 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 /IC ECS . 2 0 0 6 . 3 7 9 9 4 3   [1 2 ]   H.  Hu ,   J.  Hu a n g ,   J.  Xin g   a n d   W.   Wan g ,   Ke y   issu e o F P G im p lem e n tatio n   o n e u ra n e two rk s ,   2 0 0 8   S e c o n d   In ter n a t io n a S y mp o si u o n   In telli g e n In fo rm a t io n   T e c h n o lo g y   A p p li c a ti o n ,   2 0 0 8 ,   p p .   2 5 9 - 2 6 3 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /II TA. 2 0 0 8 . 2 3 9 .   [1 3 ]   A.   M u th u ra m a li n g a m ,   S .   Him a v a th i   a n d   E.   S ri n iv a sa n . ,   Ne u ra n e two rk   im p lem e n tatio n   u sin g   F P G :   issu e a n d   a p p li c a ti o n s , ”  I n ter n a ti o n a l   J o u rn a l   o f   El e c trica l   a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g v o l.   2 ,   n o .   1 2 ,   2 0 0 8 ,   d o i:   1 0 . 5 2 8 1 /ze n o d o . 1 0 8 4 4 0 2 .   [1 4 ]   J M isra   a n d   I S a h a ,   Artifi c ial  n e u ra n e tw o rk i n   h a rd wa re su rv e y   o tw o   d e c a d e o p r o g re ss , ”  Ne u ro c o mp u ti n g v o l .   74 ,   n o .   1 - 3 p p .   2 3 9 - 2 5 5 ,   2 0 1 0 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. n e u c o m . 2 0 1 0 . 0 3 . 0 2 1 .   [1 5 ]   K G u o ,   S Zen g ,   J Yu Y Wan g   a n d   H Ya n g . ,   su rv e y   o F P G b a se d   n e u ra n e two rk   a c c e lera to r , ”  ACM   T ra n sa c ti o n o n   Rec o n f ig u ra b le  T e c h n o l o g y   a n d   S y ste ms v o l.   1 2 ,   n o .   1 ,   p p . 1 - 2 6 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 /3 2 8 9 1 8 5 .   [1 6 ]   Z.   Li ,   Y.  Wan g ,   T.   Z h a n d   T.   C h e n ,   su r v e y   o n e u ra n e two r k   a c c e lera to rs , ”  Fro n ti e rs   o Co mp u ter   S c ien c e v o l.   11 ,   n o .   5 ,   p p .   7 4 6 7 6 1 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 /s1 1 7 0 4 - 0 1 6 - 6 1 5 9 - 1 .   [1 7 ]   L .   S .   M e z h e r,   " Ha m m in g   n e u ra n e two rk   a p p l ica ti o n   with   F P G d e v ice , "   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   Rec o n fi g u r a b le   a n d   Emb e d d e d   S y ste ms   (IJ RE S ) ,   v o l.   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   3 7 - 4 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij re s.v 1 0 . i 1 . p p 3 7 - 46 .   [1 8 ]   Y.  Tao ,   R.   M a ,   M .   S h y u   a n d   S .   Ch e n ,   Ch a ll e n g e s   in   e n e rg y - e ffi c ien d e e p   n e u ra n e two rk   trai n in g   w it h   F P G A,   2 0 2 0   I EE E/ CVF   Co n fer e n c e   o n   Co mp u ter   V isio n   a n d   Pa tt e rn   Re c o g n i ti o n   W o rk sh o p s   (CVP RW ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 6 0 2 - 1 6 1 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /CV P RW5 0 4 9 8 . 2 0 2 0 . 0 0 2 0 8 .   [1 9 ]   F .   P iaz z a ,   A.  U n c in a n d   M .   Zen o b i,   Ne u ra n e two rk s   with   d i g it a LUT  a c ti v a ti o n   f u n c ti o n s,   Pro c e e d in g s   o f   1 9 9 3   In ter n a t io n a Co n fer e n c e   o n   N e u ra Ne two rk (IJ CNN - 93 - Na g o y a ,   J a p a n ) ,   1 9 9 3 ,   p p .   1 4 0 1 - 1 4 0 4   v o l . 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 /IJCNN . 1 9 9 3 . 7 1 6 8 0 6 .   [2 0 ]   V Bieu ,   J P e p e rstra e te,  J Va n d e wa ll e   a n d   R Lau we re in s,   Clo se   a p p ro x ima ti o n o si g m o id   fu n c ti o n b y   su m   o ste p fo VLS imp lem e n tati o n   o n e u ra n e two r k s , ”  T h e   S c ie n ti fi c   An n a ls,  S e c ti o n I n fo rm a ti c s ,   v o l .   4 0 ,   n o .   1 ,   p p .   31 - 5 0 ,   1 9 9 4 .   [2 1 ]   P.   Ly si g h t J.   Law   a n d   D.   G irma . , Artifi c ial  n e u ra n e imp le m e n tatio n   o n   a   fi n e   g ra in e d   F P G A ,   in   Fi e ld - Pro g ra mm a b le L o g ic A rc h it e c tu r e s,  S y n th e sis  a n d   A p p li c a ti o n s v o l.   8 4 9 ,   1 9 9 4 1 0 . 1 0 0 7 /3 - 5 4 0 - 5 8 4 1 9 - 6 _ 1 2 6 .   [2 2 ]   A Ti sa n ,   S On i g a D M ic   a n d   A Bu c h m a n ,   Dig i tal  imp lem e n t a ti o n   o th e   si g m o i d   fu n c ti o n   fo F P G c ircu it s , ”  ACTA  T ECHNICA  NAP OCEN S I S   El e c tro n ics   a n d   T e lec o mm u n ica ti o n s v o l.   5 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 5 - 2 0 ,   2 0 0 9 .   [2 3 ]   P .   Do n d o n ,   J.  Ca rv a l h o ,   R.   G a rd e re ,   P .   Lah a ll e ,   G .   Tse n o v   a n d   V .   M lad e n o v ,   Im p lem e n tatio n   o a   fe e d - fo rwa rd   Artifi c ial  Ne u ra Ne two r k   in   VH DL  o n   F P G A,   1 2 th   S y mp o si u o n   Ne u ra Ne tw o rk   Ap p li c a ti o n i n   El e c trica l   En g i n e e rin g   (N EURE L ) ,   2 0 1 4 ,   p p .   37 - 4 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /NEUREL . 2 0 1 4 . 7 0 1 1 4 5 4   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  10 ,   No .   3 No v em b er   2 0 2 1 :   18 6     19 4   194   [2 4 ]   S Ng a h ,   R .   A Ba k a r,   A Emb o n g   a n d   S Ra z a li . ,   Two - ste p i m p lem e n tatio n   o si g m o i d   fu n c t i o n   fo a rti f icia n e u ra n e two r k   in   fiel d   p r o g ra m m a b le  g a te  a rra y ,   AR PN  J o u rn a o En g i n e e rin g   a n d   A p p li e d   S c i e n c e s v o l.   1 1 ,   n o . 7 ,   p p .   4 8 8 2 - 4 8 8 8 ,   2 0 1 6 .   [2 5 ]   Z.   Li ,   Y.   Hu a n g   a n d   W.   Li n ,   F P G imp lem e n tatio n   o n e u r o n   b l o c k   fo r   a rti ficia n e u ra n e two rk ,   2 0 1 7   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   El e c tro n   De v ice a n d   S o li d - S t a te  Circ u it s   (EDS S C) ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EDS S C. 2 0 1 7 . 8 1 2 6 4 31 .   [2 6 ]   M .   Kri p s,   T.   Lam m e rt  a n d   A.   Ku m m e rt,   F P G imp lem e n tatio n   o a   n e u ra n e two r k   f o r   a   re a l - ti m e   h a n d   trac k in g   sy ste m ,   Pro c e e d in g s   Fi rs t   IEE E   In ter n a t io n a l   W o rk sh o p   o n   El e c tr o n ic  De sig n ,   T e st a n d   Ap p li c a t io n '2 0 0 2 ,   2 0 0 2 ,   p p .   3 1 3 - 3 1 7 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /DEL T A. 2 0 0 2 . 9 9 4 6 3 7 .   [2 7 ]   C.   Latin o ,   M .   A.   M o re n o - Arm e n d a riz  a n d   M .   Ha g a n ,   Re a li z in g   g e n e ra M L P   n e two rk s   with   m in ima F P G A   re so u rc e s,   2 0 0 9   I n ter n a ti o n a J o in Co n fer e n c e   o n   Ne u ra Ne two rk s ,   2 0 0 9 ,   p p .   1 7 2 2 - 1 7 2 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 /IJCNN . 2 0 0 9 . 5 1 7 8 6 8 0   [2 8 ]   D.  b ro ws k i,   E .   Ja m r o   a n d   W .   Cio c h ,   Ha rd wa re   imp lem e n tatio n   o a rti ficia n e u ra n e two r k fo v ib r o a c o u stic   sig n a ls cla ss ifi c a ti on , ”  ACT PH Y S ICA  PO L ONICA  A v o l.   1 1 8 ,   n o .   1 ,   p p .   41 - 44 ,   2 0 1 0 .   [2 9 ]   O P o lat   a n d   T Yil d iri m ,   F P G imp lem e n tatio n   o a   g e n e ra r e g re ss io n   n e u ra n e tw o rk :   a n   e m b e d d e d   p a tt e rn   c las sifica ti o n   sy ste m , ”  Dig it a S ig n a Pro c e ss in g v o l.   2 0 ,   no .   3,   p p .   8 8 1 - 886 2 0 1 0 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. d s p . 2 0 0 9 . 1 0 . 0 1 3 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       R.  V.  S .   K r ish n a   Dutt  is   c u rr e n tl y   p ro fe ss o r   o f   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   CVR   Co ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   Hy d e ra b a d ,   In d ia.  He   wo rk e d   e a rli e a G e n e r a M a n a g e r,   Co rp o ra te  Re se a rc h   &   De v e lo p m e n t,   BHE L,   Hy d e ra b a d ,   In d ia.   He   h a d   su c c e ss fu ll y   led   i n terd isc ip l in a ry   e n terp rise   l e v e d e v e lo p m e n p r o jec ts  in   th e   las fo u d e c a d e s.  Cu rre n tt l y   fo c u se d   o n   d r iv i n g   in n o v a ti o n   a n d   sta rt u p wi th   g o v e rn m e n f u n d i n g .   He   h a fe p u b li c a ti o n a n d   p a ten ts  t o   h is   c re d it .   He   h o l d a   B . Tec h   i n   El e c tri c a e n g i n e e rin g   fro m   NI T, Wara n g a l,   M S   in   Ap p li e d   M e c h a n ics   fro m   IIT ,   Ch e n n a a n d   M . Tec h   in   Co m p u ter  sc ien c e   a n d   e n g i n e e rin g ,   U n iv e rsit y   Co ll e g e   o E n g in e e rin g ,   Os m a n i a   Un iv e rsit y ,   H y d e ra b a d ,   I n d ia.   He   h a n e a rly   fo u d e c a d e o f   e x p e rien c e   re late d   t o   th e   p o we r   i n d u str y .   His  a re a o f   in tere st  a re   a p p li c a ti o n   o M tec h n i q u e to   i n d u strial  p r o b lem s.         R.   G a n e sh .   is  c u rre n tl y   As so c iate   P ro fe ss o r   o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g ,   CVR  Co ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   H y d e ra b a d ,   In d ia.  He   wo r k e d   a a   tea m   m e m b e in   Re se a rc h   &   De v e lo p m e n p ro jec ts  f u n d e d   b y   DRD O,  ECIL   in   th e   a re a o OFDM   a n d   M u lt C h a n n e An a ly z e rs.  He   h a s   g u id e d   1 5   M . Tec h   P ro jec ts  a n d   1 9   B . Tec h .   P r o jec ts.He   h a p u b li sh e d   a   t o tal   o 1 5   j o u r n a a n d   c o n fe re n c e   p a p e rs.  He   h a c o o r d in a te d   a n d   c o n d u c ted   1 8   wo r k sh o p s/trai n in g   p ro g ra m fo th e   b e n e fit   o fa c u lt y   a n d   stu d e n ts  i n   th e   fil e d   o VL S u sin g   d i ffe re n EDA  t o o ls.   He   a lso   d e li v e re d   1 5   train in g   se ss io n a a   re so u rc e   p e rso n   fo VLS wo rk sh o p a n d   train i n g   p ro g ra m s.  He   o b tain e d   B. Tec h   d e g re e     in   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g ,   M . Tec h   in   VLS S y ste m   De sig n   fr o m   JN TUH,  Hy d e ra b a d   a n d   Ad v a n c e d   P o st  G ra d u a te  Dip l o m a   in   VLS fro m   Ve d a n t,   S CL,   Ch a n d i g a d h .   P re se n tl y ,   h e   is   p u rsu i n g   P h . D.  fro m   JN TUH,  Hy d e ra b a d .   His  a re a s   o in tere st  a re   th e   d e sig n   a n d   a p p li c a ti o n o VLS I ,   4 G /5 G   Co m m u n ica ti o n a n d   AI/M a lg o rit h m u sin g   VLS I.         P .   Pre m c h a n d   o b tain e d   B. Tec h   in   El e c tri c a En g in e e ri n g   fr o m   NIT,   Ja m sh e d p u r,   I n d ia.  M . E .   a n d   P h . d e g re e in   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   S y ste m En g i n e e rin g   fr o m   An d h ra   Un i v e rsity ,   Visa k h a p a tn a m ,   In d ia.  He   wo r k e d   a a   lec tu re in   th e   De p t .   o f   CS E,   An d h ra   Un i v e rsity .   He   late jo in e d   a As so c iate   p ro fe ss o r,   i n   th e   De p t.   o CS E,   Un i v e rsity   C o l leg e   o E n g i n e e rin g ,   Os m a n ia  Un iv e rsity ,   Hy d e ra b a d ,   In d ia  a n d   late b e c a m e   a   P ro fe ss o o f   CS i n   t h e   sa m e   c o ll e g e .   He   se rv e d   a Dire c to r   o f   AICTE,   a Ne De lh i.   He   a lso   se rv e d   a H e a d ,   De p t.   o f   CS E,   C h a irma n   Bo a rd   o f   stu d ies   in   CS E,   De a n   F a c u lt y   o E n g i n e e rin g   a U n iv e rsity   Co l leg e   o E n g in e e rin g ,   Os m a n ia  Un iv e rsity ,   H y d e ra b a d .   He   is  c u rre n tl y   P ro fe ss o r,   De p t .   o CS a n d   De a n ,   F a c u lt y   o f   In fo rm a ti c s a Os m a n ia Un iv e rsit y ,   Hy d e ra b a d ,   I n d ia.   He   is a me m b e o t h e   se lec ti o n   c o m m it tee   o IS RO,   NRSA,   AD RIN  a n d   N G RI  ( G o v t.   o f   In d ia  Org a n iza ti o n s).  He   h a g u id e d   3 1   D o c to ra l   re se a rc h   sc h o lars   a n d   m a n y   a re   p u rsu i n g   P h . d e g re e u n d e h is   g u id a n c e .   He   h a p re se n ted   se v e ra p a p e rs i n   Na ti o n a a n d   i n t e rn a ti o n a C o n fe re n c e s a n d   jo u rn a ls.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.