[发明专利]一种数据处理方法、装置和系统

说明书

本申请提供了数据处理方法、装置和系统，第一处理器基于目标函数的自变量区间对应的各区间段分别对应的定点求导系数和移位后定点标值构建查找表，第二处理器基于查找表确定目标函数的待计算自变量对应的函数值。本申请中，定点求导系数是对在各区间段的段首对目标函数进行泰勒系数展开获得的求导系数先预移位后定标得到，预移位操作减小了各区间段分别对应的求导系数的差距，提高了定点数据的表示精度。并且，第二处理器确定函数值时，对待拟合偏移量进行互补移位，一方面保证了函数值的正确性，另一方面弥补了因待拟合偏移量较小带来的精度损失，提高了定点数据的计算精度。

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种数据处理方法、装置和系统。

背景技术

在各种工程数据处理技术领域，比如分子动力学、数字信号处理、卷积神经网络中，存在大量复杂非线性数学计算。这些复杂数学计算一般使用通用微处理器CPU通过软件编程实现，消耗时间长，功耗大。

目前在各领域会选择专用处理器进行加速运算，在使用专用处理器进行加速运算时，通过良好的定点化设计，包含多步数学运算的系统可以在使用低数据位宽的定点处理时，获得与高数据位宽浮点处理下相同的系统性能，但定点数据存在精度问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种数据处理方法、装置和系统，用于提高定点数据的计算精度，其技术方案如下：

一种数据处理方法，应用于第一处理器，包括：

对目标函数的自变量区间进行分段；

针对获得的每个区间段：

在该区间段的段首对目标函数进行指定阶数的泰勒系数展开，以得到该区间段对应的求导系数；

根据指定阶数、该区间段的段首以及落入该区间段的自变量，确定该区间段对应的预移位位数；

根据该区间段对应的预移位位数对该区间段对应的求导系数进行预移位，以得到该区间段对应的移位后求导系数；

根据该区间段对应的移位后求导系数中不溢出的最大定点标值，将该区间段对应的移位后求导系数转换为设定位宽的定点求导系数，以得到该区间段对应的定点求导系数；

基于各区间段分别对应的定点求导系数和移位后定点标值构建查找表，以便第二处理器基于查找表确定目标函数的待计算自变量对应的函数值。

可选的，根据指定阶数、该区间段的段首以及落入该区间段的自变量，确定该区间段对应的预移位位数，包括：

确定落入该区间段的自变量相对于该区间段的段首的最大偏移量，并确定最大偏移量的最大可左移位数，以得到该区间段对应的最小可左移位数；

基于指定阶数和该区间段对应的最小可左移位数，确定该区间段对应的各求导系数分别对应的预移位位数，作为该区间段对应的预移位位数。

可选的，确定任一区间段对应的移位后定点标值的过程，包括：

根据指定阶数、该区间段对应的最小可左移位数和该区间段对应的移位后求导系数中不溢出的最大定点标值，确定该区间段对应的移位后定点标值。

一种数据处理方法，应用于第二处理器，包括：