[发明专利]支持离散数据表示的人工神经网络正向运算装置和方法

摘要

本发明提供了一种于执行人工神经网络运算的装置，包括互联模块、主运算模块、以及多个从运算模块。使用该装置可以实现支持离散数据表示的多层人工神经网络的正向运算。正向运算过程中的权值、神经元等数据可以采用离散形式表示。例如‑1、‑1/2、0、1/2、1等不是连续的数据。提供了支持离散数据运算的模块。根据离散数据的值采用不同位运算例如数据的异或、取非等代替连续数据的基本运算例如乘法、加法等。提供了将连续数据转换为离散数据的模块。提供了利用上述装置支持批归一化(batch normalization)计算。

主权项

一种支持离散数据表示的用于执行人工神经网络正向运算的装置，包括指令缓存单元、控制器单元、数据访问单元、互联模块、主运算模块、多个从运算模块，其中：指令缓存单元用于通过数据访问单元读入指令并缓存读入的指令；控制器单元用于从指令缓存单元读取指令，并将该指令译码成控制互联模块、主运算模块、以及从运算模块行为的微指令；数据访问单元用于从外部地址空间向主运算模块和各从运算模块的相应数据缓存单元中写入离散数据或连续数据或从所述数据缓存单元向外部地址空间读离散数据或连续数据；每层神经网络开始正向计算的阶段，主运算模块通过互联模块向所有的从运算模块传输本层的离散或连续的输入神经元向量，在从运算模块的计算过程完成后，互联模块逐级将各从运算模块的离散或连续化的输出神经元值拼成中间结果向量，其中，当输入数据是离散数据与连续数据的混合数据时，从运算模块针对不同离散数据采取预先设置的相应计算方式；主运算模块用于利用中间结果向量完成后续计算，当输入数据是离散数据与连续数据的混合数据时，主运算模块针对不同离散数据采取预先设置的相应计算方式。