一种基于自适应分段线性逼近曲线的集成电路加速方法及系统技术方案

本发明专利技术属于人工智能技术领域，尤其涉及一种基于自适应分段线性逼近曲线的集成电路加速方法及系统，包括：通过查表法确定输入的曲线激活数据相应的直线方程相关系数，通过直线方程相关系数形成曲线激活数据相应的逼近直线，通过逼近直线的拟合形成曲线激活函数的分段线性逼近曲线，本发明专利技术解决了现有技术存在现有人工智能算法存在曲线激活函数计算速度慢且计算结果精度低的问题，具有曲线计算速度快，计算结果精度高，占用硬件资源少，运算实时性，适合任意一种曲线的特点的有益技术效果。

An Acceleration Method and System for Integrated Circuits Based on Adaptive Piecewise Linear Approximation Curve

【技术实现步骤摘要】
一种基于自适应分段线性逼近曲线的集成电路加速方法及系统
本专利技术属于人工智能
，尤其涉及一种基于自适应分段线性逼近曲线的集成电路加速方法及系统。
技术介绍
在人工神经网络的研究领域内，线性激活函数只是把输入线性组合再输出，无法实现对复杂函数的逼近，多层神经网络和单层无异。曲线激活函数对深层神经网络的函数逼近能力起着至关重要的作用。人工智能算法经常采用曲线激活函数，比如sigmoid函数或者tanh函数，由于集成电路不容易实现指数运算或者三角函数运算等等曲线计算，而且没有统一的公式计算各个不同的曲线激活函数，以串行架构为主的传统处理器无法同时进行大规模的曲线函数计算，因此，研究如何高速地计算曲线激活函数具有十分重要的意义，现有技术存在现有人工智能算法存在曲线激活函数计算速度慢且计算结果精度低的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于自适应分段线性逼近曲线的集成电路加速方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出现有技术存在现有人工智能算法存在曲线激活函数计算速度慢且计算结果精度低的问题。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于自适应分段线性逼近曲线的集成电路加速方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自适应分段线性逼近曲线的集成电路加速方法，其特征在于，包括：通过查表法确定输入的曲线激活数据相应的直线方程相关系数，通过直线方程相关系数形成曲线激活数据相应的逼近直线，通过逼近直线的拟合形成曲线激活函数的分段线性逼近曲线。

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应分段线性逼近曲线的集成电路加速方法，其特征在于，包括：通过查表法确定输入的曲线激活数据相应的直线方程相关系数，通过直线方程相关系数形成曲线激活数据相应的逼近直线，通过逼近直线的拟合形成曲线激活函数的分段线性逼近曲线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查表法包括精确查表法和粗略查表法，所述精确查表法通过查找精准查找表，所述粗略查表法通过查找粗略查找表。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在正常运行阶段；通过精粗决定规则确定选择精准查找表或粗略查找表，通过索引建立规则在确定的精准查找表或粗略查找表内确定曲线激活数据相应的直线方程的斜率系数和偏置系数，通过曲线激活函数值计算函数和曲线激活函数值运算方法确定最逼近曲线的直线段。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述曲线激活函数值计算函数为：y＝kx+b；其中；所述x为输入的曲线激活数据；所述y为曲线激活数据的计算函数值；所述k为曲线激活数据的斜率系数；所述b为曲线激活数据的偏置系数。所述方法还包括：所述精粗决定规则包括：若输入的曲线激活数据的高位地址是精准查找表地址且精准查找表已更新完成，则选择精准查找表，否则选择粗略查找表。所述索引建立规则包括：若选择精准查找表，则将输入的曲线激活数据的低位地址为精准查找表索引值；若选择粗略查找表，则将输入的曲线激活数据的高位地址为粗略查找表索引值。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述曲线激活函数值运算方法包括：将输入的曲线激活数据输入乘法器，将乘法器运算后的输入的曲线激活数据与曲线激活数据的斜率系数的中间乘积高速串行通过缓冲器并行输入相应的加法器，将相应的加法器运算后的中间乘积与曲线激活数据的偏置系数之和并行输出；其中，所述曲线激活函数值运算方法具体方法为：若输入一个8位曲线激活数据A和另一个8位曲线激活数据B；其中；一个8位曲线激活数据A的数据位由高到低顺序排列为：数据位A1、数据位A2、数据位A3、数据位A4、数据位A5、数据位A6、数据位A7、数据位A8；另一个8位曲线激活数据B的数据位由高到低顺序排列为：数据位B1、数据位B2、数据位B3、数据位B4、数据位B5、数据位B6、数据位B7、数据位B8；则：构建第一级流水线，所述第一级流水线包括：第一左移数据AL1：将一个8位曲线激活数据A左移1位；第二左移数据AL2：将一个8位曲线激活数据A左移2位；第三左移数据AL3：将一个8位曲线激活数据A左移3位；第四左移数据AL4：将一个8位曲线激活数据A左移4位；第五左移数据AL5：将一个8位曲线激活数据A左移5位；第六左移数据AL6：将一个8位曲线激活数据A左移6位；第七左移数据AL7：将一个8位曲线激活数据A左移7位；第八左移数据AL8：一个8位曲线激活数据A不左移；构建8个临时寄存器依次为第一临时寄存器R1、第二临时寄存器R2、第三临时寄存器R3、第四临时寄存器R4、第五临时寄存器R5、第六临时寄存器R6、第七临时寄存器R7、第八临时寄存器R8；若数据位B1等于0，则第一临时寄存器R1等于0，否则第一临时寄存器R1等于第一左移数据AL1；若数据位B2等于0，则第二临时寄存器R2等于0，否则第二临时寄存器R2等于第二左移数据AL2；若数据位B3等于0，则第三临时寄存器R3等于0，否则第三临时寄存器R3等于第三左移数据AL3；若数据位B4等于0，则第四临时寄存器R4等于0，否则第四临时寄存器R4等于第四左移数据AL4；若数据位B5等于0，则第五临时寄存器R5等于0，否则第五临时寄存器R5等于第五左移数据AL5；若数据位B6等于0，则第六临时寄存器R6等于0，否则第六临时寄存器R6等于第六左移数据AL6；若数据位B7等于0，则第七临时寄存器R7等于0，否则第七临时寄存器R7等于第七左移数据AL7；若数据位B8等于0，则第八临时寄存器R8等于0，否则第八临时寄存器R8等于第八左移数据AL8；构建第二级流水线，所述第二级流水线包括：第一临时寄存器T1＝第一临时寄存器R1+第二临时寄存器R2；第二临时寄存器T2＝第三临时寄存器R3+第四临时寄存器R4；第三临时寄存器T3＝第五临时寄存器R5+第六临时寄存器R6；第四临时寄存器T4＝第七临时寄存器R7+第八临时寄存器R...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，龙舟，
申请(专利权)人：北京中科汇成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11