基于FPGA的RBF函数计算模块制造技术

基于FPGA的RBF函数计算模块，涉及一种机器学习方法中的算法，具体涉及到一种算法的硬件实现方法。本发明专利技术解决了现有采用查表法实现RBF函数的方法存在的硬件资源占用率高的缺点。本发明专利技术提出一种采用分段线性逼近的方法实现RBF函数的方法，获得基于FPGA的RBF函数计算模块，该模块采用两个随机存储器RAM1和RAM2分别用于存储l维向量xi及xj；二范数计算模块用于实现两个向量的二范数计算所述指数函数计算模块用于实现指数函数e-x的计算，并获得RBF函数的最终计算结果；二范数计算模块分别从两个随机存储器RAM1和RAM2中读取向量xi及xj进行二范数计算，并将计算结果输出给指数函数计算模块，所述指数函数计算模块的计算结果为RBF函数的计算结果。

RBF function calculation module based on FPGA

The RBF function calculation module based on FPGA relates to an algorithm in machine learning method, and concretely relates to a hardware implementation method of the algorithm. The invention solves the disadvantages that the existing method of look-up table realizes the RBF function, and the occupation rate of the hardware resource is high. The invention provides a method of piecewise linear approximation method to realize RBF function using the obtained calculation module of the RBF function based on FPGA, this module uses two random access memory RAM1 and RAM2 are used for the storage of L dimensional vector Xi and XJ; two norm calculation module is used for computing the exponential function E-X calculation module is used to realize the two vector the two norm computation of the exponential function, and the final results obtained RBF function; two norm calculation module respectively from two random access memory RAM1 and RAM2 read Xi and XJ two vector norm calculation, and the calculated output to the index function results, the index function calculation module for calculating results the results of RBF function.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器学习方法中的算法，具体涉及到一种算法的硬件实现方法。 RBF函数是在机器学习算法(例如最小二乘支持向量机，回声状态网络等)中广泛 应用的一种核函数，其本质是一个非线性函数。在上述机器学习算法基于FPGA的可重构计 算实现过程中，因非线性函数不能被直接计算而难以FPGA实现，而传统的查找表方法又存 在资源占用率高的缺点。为了解决现有采用查表法实现RBF函数的方法存在的硬件资源占用率高的缺点， 本专利技术提出一种采用分段线性逼近的方法实现RBF函数的方法，获得一种基于FPGA的RBF 函数计算模块。所述基于FPGA的RBF函数计算模包括两个随机存储器RAMI、RAM2、二范数计算模 块和指数函数计算模块，所述两个随机存储器RAMI和RAM2分别用于存储1维向量Xi及\ ；范数计算模块用于实现两个向量的二范数计算Ix^l ；所述指数函数计算模块用于实现指数函数e_x的计算，并获得RBF函数的最终计算结果；二范数计算模块分别从两个随机 存储器RAMI和RAM2中读取向量Xi及\进行二范数计算，并将计算结果输出给指数函数计 算模块，所述指数函数计算模块的计算结果为R本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于ＦＰＧＡ的ＲＢＦ函数计算模块，其特征在于，该计算模块包括两个随机存储器ＲＡＭ１、ＲＡＭ２、二范数计算模块和指数函数计算模块，所述两个随机存储器ＲＡＭ１和ＲＡＭ２分别用于存储ｌ维向量ｘ↓［ｉ］及ｘ↓［ｊ］；二范数计算模块用于实现两个向量的二范数计算｜｜ｘ↓［ｉ］－ｘ↓［ｊ］｜｜↓［２］↑［２］／δ↑［２］；所述指数函数计算模块用于实现指数函数ｅ↑［－ｘ］的计算，并获得ＲＢＦ函数的最终计算结果；二范数计算模块分别从两个随机存储器ＲＡＭ１和ＲＡＭ２中读取向量ｘ↓［ｉ］及ｘ↓［ｊ］进行二范数计算，并将计算结果输出给指数函数计算模块，所述指数函数计算模块的计算结果为ＲＢＦ函数的计算结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭喜元，赵光权，刘大同，马宁，江维，庞业勇，仲雪洁，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93