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Implementação de um gerador de números aleatórios gaussianos em hardware.

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dc.creator.ID FERNANDES, K. K. L. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/3566183785994947 pt_BR
dc.contributor.advisor1 MORAIS, Marcos Ricardo Alcântara.
dc.contributor.advisor1ID MORAIS, M. R. A. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/6425114303423453 pt_BR
dc.contributor.referee1 SANTOS JÚNIOR, Gutemberg Gonçalves dos.
dc.description.resumo Distribuições aleatórias tem se tornado elementos fundamentais para o desenvolvimento da ciência em diversas área. Entretanto, a geração de números aleatórios em sistemas digitais foi e continua sendo um desafio na medida em que não é possível converter um sistema determinístico em uma máquina capaz de gerar eventos estocástico. Para vencer essas limitações, foram desenvolvidos diversos métodos que implementam pseudo-geradores de números aleatórios. Esse trabalho tem como objetivo implementar, em hardware, um gerador de números aleatórios gaussianos baseado no método de inversão e adotando duas arquiteturas: LUT e MCM. Para tal, foram desenvolvidos modelos matemáticos em Python para validar o método de geração e verificar a funcionalidade das implementações executadas em RTL. Em consequência, as duas arquiteturas foram implementadas em Verilog e verificadas por meio de simulações, obtendo valores de média e desvio padrão dentro do esperado. Além disso, as propostas foram sintetizadas utilizando tecnologias de 28nm e 45nm, o que mostrou considerável superioridade da arquitetura utilizando LUT em termos de frequência, área e potência. Não obstante os resultados obtidos, pode-se reconhecer o potencial de aplicação de estruturas de MCM em sistemas com multiplicações fixas que possuam menor complexidade. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Elétrica. pt_BR
dc.title Implementação de um gerador de números aleatórios gaussianos em hardware. pt_BR
dc.date.issued 2019-12-11
dc.description.abstract Random distributions have become fundamental elements to the science development in many areas. However, the random number generation in digital systems was and will continue to be big challenge considering that it’s not possible to convert a deterministic system into a machine capable of generating stochastic events. To overcome these limitations, many methods were developed to implement pseudo-random number generators. This project aims to implement, in hardware, a Gaussian random number generator based in the inversion’s method and adopting two main architectures: LUT and MCM. To accomplish that, mathematical models were developed in Python to validate the generation method and to functionally verify the RTL implementations. Consequently, the two architectures were build in Verilog and verified by digital simulations, achieving mean and standard deviation values as expected. Besides that, the proposals were synthesized using a 28nm and 45nm technology that ended presenting considerable LUT’s implementation superiority regarding timing, area and power. Nonetheless the results obtained, it was possible to recognize MCM’s structures application potential in system needing fixed multiplications with less complexity than the ones addressed in this project. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19055
dc.date.accessioned 2021-05-26T20:48:44Z
dc.date.available 2021-05-26
dc.date.available 2021-05-26T20:48:44Z
dc.type Trabalho de Conclusão de Curso pt_BR
dc.subject Distribuições aleatórias pt_BR
dc.subject Geração de números aleatórios pt_BR
dc.subject Gerador de números aleatórios gaussianos pt_BR
dc.subject Números aleatórios gaussianos pt_BR
dc.subject Modelagem matemática em Python pt_BR
dc.subject Register Transfer Level - RTL pt_BR
dc.subject Gaussian Random Number Generator - GRNG pt_BR
dc.subject Uniform Random Number Generator - URNG pt_BR
dc.subject Random distributions pt_BR
dc.subject Generation of random numbers pt_BR
dc.subject Gaussian random number generator pt_BR
dc.subject Gaussian random numbers pt_BR
dc.subject Python mathematical modeling pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator FERNANDES, Kaio Kikelisson de Lima.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Implementation of a Gaussian random number generator in hardware. pt_BR
dc.identifier.citation FERNANDES, Kaio Nikelisson de Lima. Implementação de um gerador de números aleatórios gaussianos em hardware. 2019. 63f. (Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia), Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19055 pt_BR


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