能够提供时空事件的动态感知不变性以期从其提取统一语义表示的自动化方法和装置制造方法及图纸

一种能够提供事件(90)的动态感知不变性以期从其提取统一语义表示的自动化方法和装置。事件由发送参考(x,y)的信号(HD)的数据换能器(130)感知，该信号通过提供由w配置并按照系数k抽取(300)的高斯滤波(200)的单元(Dec)转换为参考(i,j)的信号(MAP1)，并且通过单元(ROI)转换为参考(X,Y)的表示不变事件的信号(MAP2)。单元(71’)将信号(MAP1)转换为取向(Im Bo)和曲率(Im Cb)边缘信号，其被引入动态吸引子(80_0)，该动态吸引子(80_0)在统计上将该信息转换为平均曲率cb0和取向bo0、重心i0,j0以及点群大小ap0,bp0，以供应不变性计算单元(Inv)，该不变性计算单元(Inv)供应信号(MAP2)的参数w、k和地址(X,Y)。本发明专利技术作为电子可集成存储统一物适用于神经科学领域。

An automatic method and device that can provide dynamic perception invariance of spatiotemporal events to extract unified semantic representation from them

An automatic method and device that can provide dynamic perception invariance of event (90) to extract unified semantic representation from it. The event is sensed by a data transducer (130) transmitting a signal (hd) of reference (x, y), which is converted to a signal (MAP1) of reference (I, J) by a unit (DEC) providing a Gaussian filter (200) configured by W and extracted by a coefficient K, and converted to a signal (MAP2) of reference (x, y) representing a constant event by a unit (ROI). The unit (71 ') transforms the signal (MAP1) into orientation (IM Bo) and curvature (IM CB) edge signals, which are introduced into the dynamic attractor (80_). The dynamic attractor (80_) statistically transforms the information into mean curvature CB0 and orientation bo0, center of gravity I0, J0 and point group size ap0, bp0 to supply invariance computing unit (INV), which supplies parameters w, K and ground of the signal (MAP2) Address (X, Y). The invention is applicable to the field of neuroscience as an electronic integrated storage unity.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能够提供时空事件的动态感知不变性以期从其提取统一语义表示的自动化方法和装置
本专利技术涉及一种自动化装置和方法，其能够动态地确保时空事件的感知不变性以期从其提取统一语义表示并将它们与特定标签关联存储在存储器中。还涉及一种用于训练神经元集群的网络的简化的记忆存储系统。本专利技术使得可确保事件的空间、其上下文表示及其特征表示之间的双射关系。本专利技术特别适用于硅上实现的神经元集群的处理的简化，以用于分析各种信号，包括多维信号，例如图像、声音或其它独立或同时感知的模态的感知的语义表示。
技术介绍
人类记忆从根本上是关联的：当我们能够将新信息与已经获取并牢固扎根于我们的记忆中的知识联系起来时，我们会更好地记住。此外，对我们的意义越大，此联系将越有效。因此，不是简单地回忆起固定的印象，目前认为记忆是源自对立神经元通路的连续改变以及大脑中信息的并行处理的再范畴化的连续过程。感知不变性简化了存储在记忆中的范畴化，对其写入单个表示。事件、场景或对象的回忆利用逆不变性函数，代替存储在记忆中上下文中的信息。此技术赶超了进化花费数千年所实现的。以下三项专利是现有技术的代表：●2015年5月5日公布的题为“invariantpatternrecognition”的专利US2005097068描述了用于训练有效分类器的非线性不变性变换，其即使在存在不修改模式的类的已知变换的情况下，也令人满意地识别模型。●发表于2012年12月6日的题为“apparatusandmethodsforpulse-codeinvariantobjectrecognition”的专利US2012308136描述了一种基于动作电位的生物启发方法。在一个变体中信息被编码为相对于时间事件的发生的脉冲延迟的模式；例如，新视觉上下文或图像移动的外观。脉冲的模式有利地基本上对诸如尺寸、位置和取向的图像参数不敏感，以使得图像的标识可被容易地解码。●题为“apparatusandmethodsforinvariantpatternrecognition”的专利US2015227849使用三阶玻尔兹曼机的新因子分解，其采用任意变换的多层无监督训练并且即使在没有标记的数据的情况下也训练丰富且复杂的功能。然后使用这些特性来对未知输入模型进行分类，以便实现维度的减少或压缩。所有这些感知不变性的方法在允许信息动态地循环的同时，不允许存在于人类记忆中的统一关联存储机制和两个方向上的伴随操作(自下而上和自上而下)。此外，存储在存储器中的元素无法简单地从一个介质传送到另一介质，因为它们不是不变的。为了克服这些缺点，本专利技术的作者P.Pirim在公开：“PerceptiveInvarianceandAssociativeMemoryBetweenPerceptionandSemanticRepresentation,USERaUniversalSemanticRepresentationImplementedinaSystemonChip(SoC)”(发表于LivingMachines2016，LNAI9793，第275–287页，2016年)中提出了另一方法。该最早的简洁方法之后进行了许多改进，在本专利技术中对此进行描述。本专利技术的感知不变性方法的目的在于仅生成感知的元素的单个语义表示，以便优化为其存储的信息量并且能够从其上下文或在其上下文中回忆其内容。本专利技术的关联的装置基于专利FR2858447中所描述的自动边缘和曲率感知，其专利技术人与本申请的专利技术人相同，该专利题为“procédéetdispositifautomatisédeperceptionavecdéterminationetcaractérisationdebordsetdefrontièresd’objets,d’unespace,constructiondecontoursetapplications”。在该专利中，经由用于计算相同类型的直方图(目前是双线性的，称为“动态吸引子”)的一组基本单元或模块来分析由空间对象的参数表示的数字信号。该装置允许各种过程被集成到电子部件中。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种能够计算空间中发生的事件的感知不变性的自动化方法，其由一起形成随时间在一系列momentT变化的多维空间x,y的像素表示，各自与时间参数A、B、…关联的所述数据采取由a位二进制数的序列Axyt、Bxyt、…组成的数字信号DATA(A)、DATA(B)、…的形式，其与同步信号关联，从而允许相对于至少一个参数限定在给定时刻接收到信号Axyt、Bxyt、…的空间的momentT和该空间中的位置x,y，以用于所述事件的不变性的计算；根据本专利技术：a)在momentT期间在空间x,y上以可参数化的方式执行因子k的比例改变。b)在相同的momentT期间在空间i＝x/k,j＝y/k中基于先前步骤的比例改变结果执行用于取向边缘和关联的曲率的基本提取的计算。c)基于预先计算的基本取向边缘和关联的曲率结果来执行循环双线性时空直方图的计算，以便由此定位事件相关空间的感兴趣区域，并且根据应用于空间参数的统计曲率和取向边缘标准，以便在momentT的结尾处针对因此定位的感兴趣区域从其获得：a.取向边缘bo0和曲率cb0的中值，b.点云的重心位置值i0,j0，c.点云的尺寸值ap0,bp0，d)如果需要，根据先前步骤中限定的中值曲率值cb0来执行参数k的计算，e)如果需要，通过在momentT的结尾处迭代，通过更新步骤a)中的比例k的改变的参数来执行自动控制，以使中值曲率值cb0保持在两个增加的极限La和Lb之间，f)在比例k的改变之前，通过将坐标系X,Y归于其，使得这些新坐标根据旧坐标x,y通过原点k.i0,k.j0的几何平移以及坐标系以角度bo0旋转来定义，选择上游坐标系x,y中的感兴趣区域，使得：其中-k.ap0≤X<k.ap0并且–k.bp0≤Y<k.bp0g)调整该感兴趣区域的比例以使其适合于2z像素边长的居中正方形，形成最大范围k.ap0或k.bp0的位数u被截断，以便仅保留该范围的z个最高有效位。比率1/2(u-z)形成位似比，h)使用在该2z像素边长的正方形和坐标系X1＝X.1/2(u-z)、Y1＝Y.1/2(u-z)中定义的数据以期从其提取并识别所述事件的不变基本语义表示，-在momentTi期间在空间x,y上经由大小为2w+1的高斯滤波操作的计算以可参数化的方式执行因子k的比例改变，值w是滤波矩阵的参数，与因子k的抽取函数关联，-根据先前步骤d)中定义的中值曲率值cb0通过将新的曲率中值cb0与增加值La和Lb的两个极限进行比较来执行参数w和k的计算(0≤w≤w_max)，使得：a)cb0<La，w的值增加一个单位。标志Val＝0b)La≤cb0≤Lb，W的值保持不变。标志Val＝1c)cb0>Lb，w的值减小一个单位。标志Val本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号处理电路，该信号处理电路用于从所述信号提取语义表示，所述电路被配置为执行：/n-空间比例改变和所述信号的抽取的因子k的迭代计算，所述迭代计算被参数化以使在所述信号的窗口中选择的感兴趣区域中选择的两个极限之间的取向边缘的中值曲率值保持恒定；/n-对所述感兴趣区域的坐标应用帧改变操作，以便将所述坐标变换到基本语义表示的坐标系；/n所述处理电路还被配置为在时段T期间对因子k应用位似比，所述位似比在感兴趣区域中根据所述信号的z个最高有效位确定时空窗口，所述时空窗口适合于执行与存储在连接到所述处理电路的存储器中的基本语义表示的比较。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170428 FR 17004651.一种信号处理电路，该信号处理电路用于从所述信号提取语义表示，所述电路被配置为执行：
-空间比例改变和所述信号的抽取的因子k的迭代计算，所述迭代计算被参数化以使在所述信号的窗口中选择的感兴趣区域中选择的两个极限之间的取向边缘的中值曲率值保持恒定；
-对所述感兴趣区域的坐标应用帧改变操作，以便将所述坐标变换到基本语义表示的坐标系；
所述处理电路还被配置为在时段T期间对因子k应用位似比，所述位似比在感兴趣区域中根据所述信号的z个最高有效位确定时空窗口，所述时空窗口适合于执行与存储在连接到所述处理电路的存储器中的基本语义表示的比较。


2.根据权利要求1所述的信号处理电路，其中，所述因子k的迭代计算包括变换到比例1/k的所述信号的取向边缘和曲率的基本提取。


3.根据权利要求2所述的信号处理电路，其中，所述因子k的迭代计算还包括计算循环双线性时空直方图，该循环双线性时空直方图作为输出为所述感兴趣区域传送取向边缘中值、所述取向边缘的曲率值、所述感兴趣区域中由抽取的信号的点限定的点云的重心值以及所述云的极限的尺寸值。


4.根据权利要求1至3中的一项所述的信号处理电路，其中，所述帧改变操作包括以所述基本语义表示的所述坐标系的原始轴旋转等于所述取向边缘的角度。


5.根据权利要求3和权利要求4所述的信号处理电路，其中，所述帧改变操作包括在比例改变之后几何原点平移至所述点云的重心。


6.根据权利要求5所述的信号处理电路，其中，所述位似比等于1/2的幂，所述幂等于在基本语义表示的坐标系中缩放的信号的云的极限之间的最低有效位的数量。


7.根据权利要求1至6中的一项所述的信号处理电路，该信号处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·皮里姆，
申请(专利权)人：阿诺特尔布莱恩公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR