一种用于生成服从一定分布的随机向量装置和方法制造方法及图纸

本公开公开了一种用于生成随机向量的装置和方法。该装置包括：存储单元，用于存储随机向量生成指令相关的向量数据；寄存器单元，用于存储随机向量生成指令相关的标量数据；控制单元，用于对随机向量生成指令进行译码，并控制随机向量生成指令的执行过程；随机向量生成单元，用于根据译码后的随机向量生成指令，生成服从指定分布的随机向量；其中，所述随机向量生成单元为定制的硬件电路。本公开提供的随机向量生成装置及方法，通过定制的硬件电路实现了随机向量生成指令的完整过程，即通过一条随机向量生成指令即可实现随机向量生成运算。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生成服从一定分布的随机向量装置和方法
本公开涉及计算机
，尤其涉及一种用于生成服从一定分布的随机向量的装置和方法，可以根据指令生出任意长度的服从一定分布的随机向量，随机分布的方式有多种，包括但不限于均匀分布和高斯分布。
技术介绍
随机向量，即向量中的每一个数值都是服从某一随机分布生成的结果。在人工神经网络的受限玻尔兹曼机中，即存在这样的步骤，要求对一组神经元组成的向量进行采样，即将向量中每一个神经元与一个随机数进行比较，神经元的值大于该向量就取1反之取0，这要求生成一组与神经元向量同等大小的由服从某一分布的随机数组成的随机向量。又比如将一组32位单精度浮点数转换值16位的半精度浮点数，如果选择随机进位的方法，则需要将截断部分与满足某分布的随机数进行比较，大于该随机数选择进1，这同样要求有一组满足某一分布的随机数，即随机向量。在现有技术中，一种最常用的实现生成随机向量的方法是在通用处理器上逐个生成满足某一分布的随机数。但是，这种方法每次只能生成一个随机数，在要求的数量较大时效率较低。同时在生成随机数时需要多条指令配合才能够完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成随机向量的装置，其特征在于，包括：/n控制单元，用于对随机向量生成指令进行译码，并控制随机向量生成指令的执行过程，其中所述随机向量生成指令包括操作码和操作域，所述操作码用于指示执行指定分布的随机向量生成操作，所述操作域用于指示随机向量生成相关的标量数据；/n随机向量生成单元，用于根据所述标量数据，执行所述随机向量生成操作，生成服从指定分布的随机向量。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于生成随机向量的装置，其特征在于，包括：
控制单元，用于对随机向量生成指令进行译码，并控制随机向量生成指令的执行过程，其中所述随机向量生成指令包括操作码和操作域，所述操作码用于指示执行指定分布的随机向量生成操作，所述操作域用于指示随机向量生成相关的标量数据；
随机向量生成单元，用于根据所述标量数据，执行所述随机向量生成操作，生成服从指定分布的随机向量。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述标量数据包括与所述随机向量生成指令相关的随机向量存储地址、随机向量长度和/或分布参数。


3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述操作域包括立即数和/或寄存器号，所述装置还包括：
存储单元，用于存储所述随机向量生成指令相关的向量数据；
寄存器单元，用于存储所述随机向量生成指令相关的标量数据；
其中，所述随机向量存储地址为所述存储单元中的地址，所述寄存器号指向所述寄存器单元地址。


4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括：
依赖关系处理单元，用于在所述随机向量生成单元获取当前随机向量生成指令前，判断当前随机向量生成指令与之前未执行完的运算指令是否存在依赖关系。


5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述随机向量生成单元包括：
LFSR模块，用于生成服从均匀分布的随机数，和/或
通过检测电阻热噪声的方式生成真随机数；
和/或
Ziggurat算法模块，用于生成服从任意分布的随机数，所述任意分布包括高斯分布。


6.如权利要求3-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述分布参数包括上界参数、下界参数和/或均值参数、方差参数，所述装置用于
读取均匀分布的所述上界参数和所述下界参数，以及要生成的随机向量的长度和存储地址，所述随机向量生成单元生成服从均匀分布的随机向量，并将生成的随机向量结果写回至所述存储单元；和/或
读取高斯分布的所述均值参数和所述方差参数，以及要生成的随机向量的长度和存储地址，所述随机向量生成单元生成服从该高斯分布的随机向量，并将生成的随机向量结果写回至所述存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘道福，张潇，刘少礼，陈天石，陈云霁，
申请(专利权)人：中科寒武纪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11