一种解方程的方法、系统和存储介质技术方案

本发明专利技术提供的一种解方程的方法、系统和存储介质，在坐标系中，对待解方程组中每个方程的曲线上的点赋予一个强度；其中，点的强度随时间逐渐衰减，且可叠加；预设时间后，获取所述每个方程的曲线上的点的强度；曲线的交点处即为方程组的解，由于点的强度可叠加，交点处的强度较高，而所有点的强度以相同的速率衰减，故将强度最大的点作为所述待解方程组的解。可见，本发明专利技术无需迭代计算，利用强度随时间逐渐衰减的特点，只需等待一定的时间即可得到待解方程组的解，而且跟待解方程组的复杂程度无关，功耗很低。功耗很低。功耗很低。

【技术实现步骤摘要】
一种解方程的方法、系统和存储介质


[0001]本专利技术涉及信息
，具体涉及一种解方程的方法、系统和存储介质。

技术介绍

[0002]目前计算机求解方程组等复杂问题一般采用迭代法。迭代法的基本步骤如下：
[0003]给定任务：设A∈R
n
×
n
非奇异，b∈R
n
，求解方程组Ax＝b。
[0004]步骤1：经过某变换构造出方程组的一个等价同解方程组x＝Gx+d。
[0005]步骤2：建立迭代公式：x
(k+1)
＝Gx
(k)
+d，k＝0,1，
……
。
[0006]步骤3：选定初始向量x
(0)
＝{x
1(0)
，x
2(0)
，
……
，x
n(0)
}
T
，反复使用迭代式进行迭代，期望逼近精确解，直到满足精度要求为止。
[0007]越复杂的方程所需的计算步骤越多。虽然计算机的运行速度很快，但会造成大量的功率消耗，并且随着方程阶数和数量的增加，需要使用大量的运算资源。

技术实现思路

[0008]本申请提供一种解方程的方法、系统和存储介质，旨在降低解方程的功耗。
[0009]根据第一方面，一种实施例中提供一种解方程的方法,包括如下步骤：
[0010]在坐标系中，对待解方程组中每个方程的曲线上的点赋予一个强度；其中，点的强度随时间逐渐衰减，且可叠加；
[0011]预设时间后，获取所述每个方程的曲线上的点的强度；将强度最大的点作为所述待解方程组的解。
[0012]所述的方法中，所述坐标系由具有短程可塑性的仿生突触器件阵列构成，所述仿生突触器件为坐标系中的点，所述仿生突触器件的权值为点的强度。
[0013]所述的方法中，所述将强度最大的点作为所述待解方程组的解，包括：
[0014]比较各点的强度，得到强度最大的点；强度最大的点为一个或多个；将强度最大的点作为所述待解方程组的解；或者，
[0015]对各点的强度进行聚类，将强度最大的一类的点作为所述待解方程组的解。
[0016]根据第二方面，一种实施例中提供一种解方程的系统，包括：
[0017]用于模拟坐标系的仿生突触器件阵列；所述仿生突触器件为坐标系中的点；
[0018]处理模块，用于在所述仿生突触器件阵列中，对待解方程组中每个方程的曲线上的点对应的仿生突触器件赋予一个权值；预设时间后，获取所述每个方程的曲线上的点对应的仿生突触器件的权值；将权值最大的点作为所述待解方程组的解并输出。
[0019]所述的系统中，所述处理模块还用于通过人机交互装置获取待解方程组，通过人机交互装置显示所述待解方程组的解。
[0020]所述的系统中，所述处理模块将权值最大的点作为所述待解方程组的解，包括：
[0021]比较各仿生突触器件的权值，得到权值最大的仿生突触器件；权值最大的仿生突触器件有一个或多个；将权值最大的仿生突触器件对应的点作为待解方程组的解；或者，
[0022]对各仿生突触器件的权值进行聚类，将权值最大的一类仿生突触器件对应的点作为所述待解方程组的解。
[0023]所述的系统中，所述仿生突触器件具有短程可塑性。
[0024]根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上所述的方法。
[0025]依据上述实施例的解方程的方法、系统和存储介质，在坐标系中，对待解方程组中每个方程的曲线上的点赋予一个强度；其中，点的强度随时间逐渐衰减，且可叠加；预设时间后，获取所述每个方程的曲线上的点的强度；曲线的交点处即为方程组的解，由于点的强度可叠加，交点处的强度较高，而所有点的强度以相同的速率衰减，故将强度最大的点作为所述待解方程组的解。可见，本专利技术无需迭代计算，利用强度随时间逐渐衰减的特点，只需等待一定的时间即可得到待解方程组的解，而且跟待解方程组的复杂程度无关，功耗很低。
附图说明
[0026]图1为本专利技术提供的解方程的方法一实施例的流程图；
[0027]图2为本专利技术提供的解方程的系统一种实施例的结构框图；
[0028]图3为本专利技术提供的解方程的系统中，仿生突触器件阵列的示意图；
[0029]图4为本专利技术提供的解方程的系统中，处理模块一种实施例的结构框图；
[0030]图5为本专利技术提供的解方程的系统中，方程对应的曲线上的点强度赋值后的示意图；
[0031]图6为本专利技术提供的解方程的系统中，强度赋值一段时间后的示意图；
[0032]图7为本专利技术提供的解方程的系统中，求得方程组的解的示意图。
具体实施方式
[0033]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0034]本专利技术从人脑的计算过程受到启发。人脑能够同时接收大量的信息，但不会将所有信息存储为记忆。在大量信息的刺激后，只有刺激达到一定数量的事件能被存储到记忆中，其余事件会逐渐遗忘。人脑在问题的求解上就是利用了这一过程，同时接收大量事件，之后等待一定时间，不是解的数据(刺激数量少)会自动消失，而问题的解(刺激多次的数据)会自动留下，即得到了问题的解。整个人脑的功耗大约只有20W，却能处理大量问题就是基于这种运算过程。这种计算方法只需要极低的能量消耗，接收刺激后等待一定时间即可自动得到复杂问题的解，在解决多阶方程等复杂问题上具有明显优势。
[0035]如图1所示，本专利技术提供的解方程的方法，包括如下步骤：
[0036]步骤1、在坐标系中，对待解方程组中每个方程的曲线上的点赋予一个强度；其中，点的强度随时间逐渐衰减，且可叠加。
[0037]步骤2、预设时间后，获取每个方程的曲线上的点的强度；将强度最大的点作为待解方程组的解。曲线的交点处即为方程组的解，由于点的强度可叠加，交点处的强度较高，而所有点的强度以相同的速率衰减，故强度最大的点就是待解方程组的解。待解方程组的解可能是一个，如两直线相交；待解方程组的解也可能是多个(两个或以上)，如直线与双曲线的左右两支均相交；故强度最大的点为一个或多个，换而言之强度最大的点为一个则说
明方程组的解唯一，强度最大的点为多个则说明方程组的解有多个。
[0038]选取出强度最大的点可以有多种方式，例如，可以比较各点的强度，得到强度最大的点。也可以对各点的强度进行聚类，将强度最大的一类的点作为所述待解方程组的解。
[0039]可见，本专利技术无需迭代计算，利用强度随时间逐渐衰减的特点，只需等待一定的时间即可得到待解方程组的解，而且跟待解方程组的复杂程度无关，功耗很低。
[0040]具体的，本专利技术还提供一种解方程的系统，如图2所示，由该系统来对方程进行求解。系统包括：处理模块10，仿生突触器件阵列20和人机交互装置。
[0041]如图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种解方程的方法,其特征在于，包括如下步骤：在坐标系中，对待解方程组中每个方程的曲线上的点赋予一个强度；其中，点的强度随时间逐渐衰减，且可叠加；预设时间后，获取所述每个方程的曲线上的点的强度；将强度最大的点作为所述待解方程组的解。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坐标系由具有短程可塑性的仿生突触器件阵列构成，所述仿生突触器件为坐标系中的点，所述仿生突触器件的权值为点的强度。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将强度最大的点作为所述待解方程组的解，包括：比较各点的强度，得到强度最大的点；强度最大的点为一个或多个；将强度最大的点作为所述待解方程组的解；或者，对各点的强度进行聚类，将强度最大的一类的点作为所述待解方程组的解。4.一种解方程的系统，其特征在于，包括：用于模拟坐标系的仿生突触器件阵列；所述仿生突触器件为坐标系中的点；处理模块，用于在所述仿生突触器件阵列中，对待解方程组中每个方程的曲线上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冠张，李蕾，戴天骄，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：