[发明专利]获取函数值的装置、方法及神经网络装置

说明书

本发明提供了一种获取函数值的装置及方法，其中装置包括：I/O模块，用于输入数据和输出分段插值后的数据；存储模块，用于存放插值函数和函数插值表；查找模块，用于根据所述数据值搜寻函数插值表中对应的参数值；以及计算模块，用于根据插值函数和参数值，对所述数据进行基础运算，并计算出插值后的函数值。该装置求函数值时，只需针对自变量值的范围，在函数插值表中选择相应的参数并做基础的运算即可。因此该发明简化了硬件设计，提高了运算速度，并且降低了芯片的面积功耗比。

技术领域

本发明属于计算机领域，具体涉及一种获取函数值的装置，其利用分段插值方式获取，还涉及获取函数值的方法，以及神经网络装置。

背景技术

算术逻辑单元(arithmetic logic unit，缩写ALU)是进行整数运算的结构。在计算机中，ALU是专门执行算术和逻辑运算的数字电路。ALU是计算机中央处理器的最重要组成部分，甚至连微小的处理器也包含ALU作计数功能。在现代CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)和GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)中已含有功能强大和复杂的ALU；一个单一的元件电可能含有ALU。大部分ALU都可以完成以下运算：整数算术运算(加、减、乘和除)，位逻辑运算(与、或、非和异或)，移位运算(将数据向左或向右移动或浮动特定位，移动1位等效于乘以2或除以2)。算术逻辑单元通常只含有线性运算部件，当算术逻辑单元进行复杂的幂运算等操作时，通常需要好几个运算周期。

为了加快处理器的运算速度，CPU和GPU中通常会集成FPU(Floating-Point Unit，浮点运算单元)。FPU是专门用于浮点运算的处理器，并且可能支持一些超越函数的计算，例如log(x)。

现有技术在计算复杂的函数时，比如各种各样的非线性函数，通常是将复杂的运算拆解成简单的运算，再经过几个运算周期后才能得到结果。这使得运算速度慢，运算装置面积大、功耗高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种获取函数值的装置、方法及神经网络装置。

(二)技术方案

根据本发明的一方面，提供一种获取函数值的装置，利用分段插值方式获取，包括：

I/O模块，用于输入数据和输出分段插值后的数据；

存储模块，用于存放插值函数和函数插值表；

查找模块，用于根据所述数据值搜寻函数插值表中对应的参数值；以及

计算模块，用于根据插值函数和参数值，对所述数据进行基础运算，并计算出插值后的函数值。

进一步的，所述插值函数为线性插值函数或者多项式插值函数。

进一步的，所述函数插值表包含所述插值函数的参数。

根据本发明的另一方面，提供一种分段插值的方法，用于根据输入数据得到其对应的函数值，包括步骤：

S1，输入数据作为自变量，转步骤S2；

S2，自变量的取值范围预先被分为N个大区间：A₁，A₂，...，A_N，每个大区间又均分为M个小区间，N和M为自然数，自变量落在大区间A_i中，得到i，初始化一个循环标志变量p，p＝0，转步骤S3；

S3，存放N段插值表，查找第p段插值表对应的参数值，转步骤S4；

S4，根据自变量和步骤S3的参数值计算出自变量相应的插值函数值，循环标志变量p＝p+1，判断p的值——如果p＜i，转步骤S5；否则，转步骤S6；