JP2006048590A - 正規化処理装置及び正規化処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 入力データのうち、最大値から離れたデータの情報を失うことなく、限られたビット数で最大値正規化処理を行うことができる正規化処理装置及び正規化処理方法を提供する。
【解決手段】 正規化範囲判定部１０３は、平均・標準偏差計算部１０２によって算出された入力データの平均値及び標準偏差値に基づいて、正規化演算の対象とする入力データの範囲を決定し、決定した範囲を正規化範囲として、入力データが正規化範囲内であるか正規化範囲外であるかを判定する。正規化演算部１０４は、正規化範囲内において絶対値が最大となる入力データを基準とし、正規化範囲内であると判定された入力データを正規化し、クリッピング処理部１０５は、正規化範囲外であると判定された入力データを正規化範囲内で正規化範囲外との境界となる値に張り付かせるクリッピング処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、２進浮動小数点データを限られたビット数で最大値（最小指数値）正規化処理を行う正規化処理装置及び正規化処理方法に関する。

一般に、コンピュータ等の演算装置で処理される数値は、「０」と「１」の２進数であり、この２進数には、固定小数点数と浮動小数点数とがある。科学技術計算では、計算精度が高く、処理可能な数値範囲が広いことなどが要求されており、このような理由から浮動小数点数が用いられることが多い。

浮動小数点数は、１つの数値を符号部、指数部、仮数部で表現するものであり、データフォーマットが定められている。そのため、仮数部の上位に無用な「０」が並ばないように桁合わせを行って、小数点位置を調整する正規化処理が必要となる。

このような浮動小数点数を用いた演算について特許文献１が知られている。特許文献１には、仮数オーバーフローの発生を検出し、仮数オーバーフローの発生の有無に応じた丸め処理を正規化処理前に行い、丸め処理によって発生する仮数オーバーフローも含めて正規化処理を行うことにより、処理段数の削減及び処理の高速化を図る技術が開示されている。
特開平１−１７１０２３号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術では、入力データの最大値をクリッピングさせることなく出力値を表現できるものの、入力データの最大値（絶対値の最大値）が他のデータから飛び抜けた値であると、その値を基準に正規化が行われるため、絶対値の小さい入力データを適切な出力値として表現できない場合がある。

以下、具体例を挙げて説明する。例えば、入力データを「０．００１」「０．００１」「０．０００１」「０．００００５」とし、出力データを８ビットの固定小数点数に最大値正規化する場合を考える。この中で絶対値が最大となる入力データは「０．００１」であり、この値が出力の最大値「１２７」になるよう全ての入力データを正規化する。従って、出力データは、「１２７」「１２７」「１２」「６」となる。

一方、入力データを「０．１」「０．００１」「０．０００１」「０．００００５」とし、出力データを８ビットの固定小数点数に最大値正規化した場合、この中で絶対値が最大となる入力データは「０．１」なので、出力データは「１２７」「１」「０」「０」となり、「０．００１」「０．００００５」は適切に表現できない。つまり、最大値データを基準に考えた場合には、その１２７分の１以下の数値については正確に表現することができなくなる。

このように入力データを限られたビット数で最大値正規化する場合、絶対値が最大となるデータが他のデータから飛び抜けて大きいと、最大値から離れた０付近のデータは「０」以外で表現できなくなるため、分布上「０」付近のデータが集中している場合にはそれら多くのデータが失われてしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、入力データのうち、最大値から離れたデータの情報を失うことなく、限られたビット数で最大値正規化処理を行う正規化処理装置及び正規化処理方法を提供することを目的とする。

本発明の正規化処理装置は、入力データの統計分布を示す統計データを取得する統計データ取得手段と、前記統計データに基づいて、正規化演算の対象とする入力データの範囲を決定し、決定した範囲を正規化範囲として、入力データが正規化範囲内であるか正規化範囲外であるかを判定する正規化範囲判定手段と、正規化範囲内において絶対値が最大となる入力データを基準とし、正規化範囲内であると判定された入力データを正規化する正規化演算手段と、正規化範囲外であると判定された入力データを正規化範囲内で正規化範囲外との境界となる値に張り付かせるクリッピング処理を行うクリッピング処理手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、入力データに飛び抜けた値がある場合でも、飛び抜けた値を正規化範囲外の入力データとしてクリッピングし、正規化範囲内の入力データを正規化することにより、失う情報量を最小限に抑えることができ、正規化処理を精度よく行うことができる。

本発明の正規化処理装置は、上記構成において、前記統計データに基づいて第１正規化範囲を決定し、入力データが第１正規化範囲内であるか第１正規化範囲外であるかを仮判定する正規化範囲仮判定手段と、第１正規化範囲内であると仮判定された入力データのうち、絶対値が上位となる入力データを検出する上位データ検出手段と、を具備し、前記正規化範囲判定手段は、絶対値が上位となる入力データを除いた入力データの統計データに基づいて第２正規化範囲を決定し、前記正規化範囲仮判定手段によって第２正規化範囲内であると仮判定され、かつ、前記上位データ検出手段によって検出された絶対値が上位となる入力データを除いた入力データが第２正規化範囲内であるか第２正規化範囲外であるかを判定する構成を採る。

この構成によれば、第１正規化範囲内の入力データのうち、絶対値が上位となる入力データを検出するため、統計データだけでは判定できない飛び抜けた値を検出することができ、正規化の精度をより向上させることができる。

本発明の正規化処理装置は、上記構成において、前記クリッピング処理手段が、前記正規化範囲仮判定手段によって第１正規化範囲外であると仮判定された入力データ及び前記上位データ検出手段によって検出された絶対値が上位となる入力データを第２正規化範囲内で第２正規化範囲外との境界となる値にクリッピングする構成を採る。

この構成によれば、統計データだけでは判定できない飛び抜けた値をクリッピングすることができるので、飛び抜けた値を基準とする正規化を行わずに済むので、失う情報量を抑えることができる。

本発明の正規化処理装置は、上記構成において、前記統計データ取得手段が、入力データの平均値及び標準偏差値を算出する構成を採る。

この構成によれば、統計データとして平均値及び標準偏差値を用いることにより、統計データを容易に算出することができる。

本発明の正規化処理装置は、上記構成において、前記正規化範囲判定手段が、平均値を中心として標準偏差値の４倍の範囲を正規化範囲と決定する構成を採る。

この構成によれば、正規化範囲内と判定される入力データを全体の９５％とすることができ、これらの入力データは正規化を行っても失われないので、正規化処理を精度よく行うことができる。

本発明の正規化処理方法は、入力データの統計分布を示す統計データを取得する統計データ取得工程と、前記統計データに基づいて、正規化演算の対象とする入力データの範囲を決定し、決定した範囲を正規化範囲として、入力データが正規化範囲内であるか正規化範囲外であるかを判定する正規化範囲判定工程と、正規化範囲内において絶対値が最大となる入力データを基準とし、正規化範囲内であると判定された入力データを正規化する正規化演算工程と、正規化範囲外であると判定された入力データを正規化範囲内で正規化範囲外との境界となる値に張り付かせるクリッピング処理を行うクリッピング処理工程と、を具備するようにした。

この方法によれば、入力データに飛び抜けた値がある場合でも、飛び抜けた値を正規化範囲外の入力データとしてクリッピングし、正規化範囲内の入力データを正規化することにより、失う情報量を最小限に抑えることができ、正規化処理を精度よく行うことができる。

本発明によれば、入力データのうち、最大値から離れたデータの情報を失うことなく、限られたビット数で最大値正規化処理を行う正規化処理装置及び正規化処理方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一機能を有する構成には同一符号を付し、重複する説明については省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る正規化処理装置１００の構成を示す。この図において、データバッファ１０１は、入力データを一時保持し、一定のデータ量を保持したら、保持した入力データを平均・標準偏差計算部１０２及び正規化範囲判定部１０３に出力する。ここで、入力データのデータフォーマットを図２に示す。図２では、符号部Ｓが入力データの符号（正負）を１ビットで表し、「０」で正の数を示し、「１」で負の数を示す。また、指数部IN_e(6)が指数の符号を含む指数を６ビットで表し、仮数部IN_m(8)が仮数部の８ビットを表すことを示している。

統計データ取得手段としての平均・標準偏差計算部１０２は、データバッファ１０１から出力された入力データの統計データである平均値μと標準偏差値σとを求める。求めた平均値μと標準偏差値σとを正規化範囲判定部１０３に出力する。

正規化範囲判定部１０３は、平均・標準偏差計算部１０２から出力された平均値μと標準偏差値σとから正規化の対象とする入力データの範囲（以下、「正規化範囲」とうい）Ｘをμ−２σ＜Ｘ＜μ＋２σとし、データバッファ１０１から出力された入力データが正規化範囲に入るか否かを判定する。ここで、入力データと正規化範囲の関係を図３に示す。正規化範囲Ｘをμ−２σ＜Ｘ＜μ＋２σ（平均値を中心として標準偏差値の４倍の範囲）とすると、正規化範囲内のデータは全体の９５％となり、正規化範囲外のデータは全体の５％となる。正規化範囲判定部１０３は、正規化範囲内の入力データを正規化演算部１０４に出力し、また、正規化範囲外の入力データをクリッピング処理部１０５に出力する。

正規化演算部１０４は、正規化範囲判定部１０３から出力された入力データを正規化し、正規化されたデータ（以下、「正規化データ」という）を得る。特に、入力データが正の値で絶対値最大となる場合には、その値の正規化データを「１２７」とし、入力データが負の値で絶対値最大となる場合には、その値の正規化データを「−１２８」とする。正規化演算部１０４は、入力データの絶対値が最大となるデータを基準にその他の入力データを正規化し、正規化データを出力する。

クリッピング処理部１０５は、正規化範囲判定部１０３において正規化範囲外と判定された入力データを正規化範囲内で正規化範囲外との境界となる値（正規化後の最大値）に張り付けるクリッピング処理を行う。すなわち、入力データが正の値であれば、その値を「１２７」にクリッピングし、入力データが負の値であれば、その値を「−１２８」にクリッピングし、正規化データとする。言い換えれば、正規化範囲外の入力データの絶対値を正規化範囲内に含まれる入力データの絶対値が最大となる値に置き換えることになる。

ちなみに、正規化データのデータフォーマットは図４に示すように固定小数点数の表現形式であり、符号部Ｓが正規化データの符号（正負）を１ビットで表し、「０」で正の数を示し、「１」で負の数を示す。また、仮数部OUT_m(8)が仮数部の８ビットを表す。

次に、図１に示す正規化処理装置１００の動作手順について図５を用いて説明する。図５において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）１１１では、平均・標準偏差計算部１０２が下記の式（１）に示す計算式を用いて入力データの平均値を算出し、ＳＴ１１２では、下記の式（２）に示す計算式を用いて入力データの標準偏差を算出する。

ＳＴ１１３では、正規化範囲判定部１０３が、基準指数値（Min_exp）を６ビットで最大の値（２進数では１１１１１１、１６進数では０ｘ３Ｆ）に設定し、ＳＴ１１４では、入力データ番号ｉ（０＜＝ｉ＜Ｎ：Ｎは入力データ数）を０に設定する。

ＳＴ１１５では、入力データが正規化範囲に含まれるか否かを正規化範囲判定部１０３が判定する。具体的には、μ−２σより大きくμ＋２σ未満の範囲に入力データが含まれるか否かが判定される。これを式で示すと以下のようになる。

ＳＴ１１５において、正規化範囲に含まれる（ＹＥＳ）と判定されればＳＴ１１６に移行し、正規化範囲に含まれない（ＮＯ）と判定されればＳＴ１２４に移行する。

ＳＴ１１６では、ＳＴ１１５において正規化範囲に含まれると判定された入力データの指数値（IN_e[i]）が基準指数値（Min_exp）より小さいか否かを正規化範囲判定部１０３が判定する。入力データの指数値（IN_e[i]）が基準指数値（Min_exp）より小さい（ＹＥＳ）と判定されればＳＴ１１７に移行し、小さくない（ＮＯ）と判定されればＳＴ１１８に移行する。

ＳＴ１１７では、ＳＴ１１６において基準指数値（Min_exp）より小さいと判定された指数値（IN_e[i]）を基準指数値（Min_exp）に更新する。

ＳＴ１１８では、入力データ番号ｉをインクリメントし、ＳＴ１１９では、全ての入力データについて正規化範囲判定を行ったか否かが判定される。すなわち、ｉ＝Ｎ−１である（ＹＥＳ）と判定されればＳＴ１２０に移行し、ｉ＝Ｎ−１ではない（ＮＯ）と判定されればＳＴ１１５に戻り、ｉ＝Ｎ−１であると判定されるまでＳＴ１１５からＳＴ１１９までの処理が繰り返される。ＳＴ１１５からＳＴ１１９までの処理が繰り返されることにより、全入力データのうち最小の指数値を有する入力データが求まる。ちなみに、ここでの２進浮動小数点数は、仮数部の一番左(符号を除く。この例では、７ビット目)に１が立つように指数値が計算されるので、指数値の大小によって入力データの大小が決まる。

ＳＴ１２０では、正規化演算部１０４が入力データ番号ｉを０に設定し、ＳＴ１２１では、入力データの正規化を行い、正規化データ（OUT_m[i]）を出力する。なお、正規化範囲内であると判定された入力データについては限られたビット数で表現することができるので、正規化範囲内の入力データは失われない。ＳＴ１２１における正規化は以下の式で表すことができる。

ＳＴ１２２では、入力データ番号ｉをインクリメントし、ＳＴ１２３では、ＳＴ１１５において正規化範囲内と判定された全ての入力データについて正規化を行ったか否かを正規化演算部１０４が判定する。すなわち、ｉ＝Ｎ−１である（ＹＥＳ）と判定されれば、正規化を行うべき入力データは存在しないので、正規化処理装置１００における一連の動作を終了し、ｉ＝Ｎ−１ではない（ＮＯ）と判定されれば、正規化を行うべき入力データが存在するので、ＳＴ１２１に戻り、ｉ＝Ｎ−１であると判定されるまでＳＴ１２１からＳＴ１２３までの処理が繰り返される。

ＳＴ１２４では、ＳＴ１１５において正規化範囲外であると判定された入力データの符号（符号部Ｓ）が正（Ｓ＝０）であるか否かを正規化範囲判定部１０３が判定する。入力データの符号が正（ＹＥＳ）であると判定されればＳＴ１２５に移行し、負（ＮＯ）であると判定されればＳＴ１２６に移行する。

ＳＴ１２５では、クリッピング処理部１０５が正規化範囲外である正の入力データを「１２７」にクリッピングし、正規化データとして出力する。また、ＳＴ１２６では、クリッピング処理部１０５が正規化範囲外である負の入力データを「−１２８」にクリッピングし、正規化データとして出力する。ＳＴ１２５又はＳＴ１２６の処理を経て、正規化処理装置１００における一連の動作を終了する。

このように実施の形態１によれば、入力データの統計分布に基づいて、入力データのうち正規化の対象とする範囲である正規化範囲を求め、正規化範囲外のデータを正規化範囲内の正規化後データ最大値にクリッピングし、正規化範囲内のデータを最大値正規化することにより、失う情報量を最小限に抑えることができ、限られたビット数で最大値正規化処理を精度よく行うことができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る正規化処理装置１３０の構成を示す。この図において、正規化範囲仮判定部１３１は、平均・標準偏差計算部１０２から出力された平均値μと標準偏差値σとから正規化の対象とするデータの範囲Ｘ（正規化範囲）をμ−２σ＜Ｘ＜μ＋２σとし、データバッファ１０１から出力された入力データが正規化範囲に入るか否かを仮判定する。正規化範囲仮判定部１３１は、正規化範囲内の入力データを指数値比較部１３２に出力し、また、正規化範囲外の入力データをクリッピング処理部１０５に出力する。

上位データ検出手段としての指数値比較部１３２は、正規化範囲仮判定部１３１において正規化範囲内と判定された入力データの指数値を比較し、指数値が最も小さい第１最小指数値と第１最小指数値より大きい直近の指数値を有する第２最小指数値を検出する。すなわち、絶対値が上位となる入力データを検出する。ここで、上位いくつの入力データを検出するかは適宜設定しうるものとする。

指数値比較部１３２で検出された第１最小指数値及び第２最小指数値は、クリッピング処理部１０５に出力され、検出された第１最小指数値及び第２最小指数値を除き、指数値比較された入力データが平均・標準偏差計算部１０２及び正規化範囲判定部１０３に出力される。

平均・標準偏差計算部１０２は、指数値比較部１３２から出力された入力データ、すなわち、正規化範囲仮判定部１３１において正規化範囲内と判定された入力データのうち、第１最小指数値及び第２最小指数値を除いた入力データの平均値μ’と標準偏差値σ’を求め、求めた平均値μ’と標準偏差値σ’とを正規化範囲判定部１０３に出力する。

正規化範囲判定部１０３は、平均・標準偏差計算部１０２から出力された平均値μ’と標準偏差値σ’とから正規化の対象とするデータの範囲Ｘ’（正規化範囲）をμ’−２σ’＜Ｘ’＜μ’＋２σ’とし、指数値比較部１３２から出力された入力データが正規化範囲に入るか否かを判定する。

クリッピング処理部１０５は、正規化範囲仮判定部１３１において正規化範囲外と判定された入力データ、正規化範囲判定部１０３において正規化範囲外と判定された入力データ及び指数値比較部１３２において検出された第１最小指数値及び第２最小指数値を正規化データの最大値に張り付けるクリッピング処理を行う。

次に、図６に示す正規化処理装置１３０の動作手順について図７（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。ただし、図７が図５と共通する動作については図７と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図７（ａ）において、ＳＴ１４１では、指数値比較部１３２が第１最小指数値（1st_min_exp）及び第２最小指数値（2nd_min_exp）を０に設定し、ＳＴ１４２では、入力データ番号ｉ（０＜＝ｉ＜Ｎ’：Ｎ’はＳＴ１１５において正規化範囲内であると仮判定された入力データ数）を０に設定する。

ＳＴ１４３では、入力データの指数値（In_exp）が第２最小指数値（2nd_min_exp）より小さいか否かを指数値比較部１３２が判定する。小さい（ＹＥＳ）と判定されればＳＴ１４４に移行し、小さくない（ＮＯ）と判定されればＳＴ１４７に移行する。

ＳＴ１４４では、指数値比較部１３２が入力データの指数値（In_exp）を第２最小指数値（2nd_min_exp）に変更し、ＳＴ１４５では、第２最小指数値が第１最小指数値より小さいか否かが判定される。小さい（ＹＥＳ）と判定されればＳＴ１４６に移行し、小さくない（ＮＯ）と判定されればＳＴ１４７に移行する。

ＳＴ１４６では、ＳＴ１４５において大小比較された第１最小指数値と第２最小指数値とを指数値比較部１３２が入れ替える。すなわち、ＳＴ１４５において第１最小指数値より小さいと判定された第２最小指数値を新たに第１最小指数値に変更し、元の第１最小指数値を新たな第２最小指数値に変更する。

ＳＴ１４７では、指数値比較部１３２が入力データ番号ｉをインクリメントし、ＳＴ１４８では、ＳＴ１１５において正規化範囲内であると仮判定された入力データの全てについて指数値比較を行ったか否かが判定される。具体的には、ｉ＝Ｎ’−１である（ＹＥＳ）と判定されればＳＴ１４９に移行し、ｉ＝Ｎ’−１ではない（ＮＯ）と判定されればＳＴ１４３に戻り、ｉ＝Ｎ’−１であると判定されるまでＳＴ１４３からＳＴ１４８までの処理が繰り返される。

ＳＴ１４９では、第１最小指数値が正の数であるか否かをクリッピング処理部１０５が判定し、正（ＹＥＳ）であると判定すればＳＴ１５０において第１最小指数値を「１２７」にクリッピングし、負（ＮＯ）であると判定すればＳＴ１５１において第１最小指数値を「−１２８」にクリッピングし、正規化データとして出力する。ＳＴ１５０又はＳＴ１５１の処理を経て、ＳＴ１５２に移行する。

ＳＴ１５２では、第２最小指数値が正の数であるか否かをクリッピング処理部１０５が判定し、正（ＹＥＳ）であると判定すればＳＴ１５３において第２最小指数値を「１２７」にクリッピングし、負（ＮＯ）であると判定すればＳＴ１５４において第２最小指数値を「−１２８」にクリッピングし、正規化データとして出力する。ＳＴ１５３又はＳＴ１５４の処理を経て、図７（ｂ）に示すＳＴ１５５に移行する。

ＳＴ１５５では、ＳＴ１１５において正規化範囲内であると仮判定された入力データのうち、ＳＴ１４３〜ＳＴ１４８において最終的に第１最小指数値及び第２最小指数値と判定された入力データを除いた入力データ（この入力データ数をＮ”とする）について、平均値μ’を算出し、ＳＴ１５６では、同じく標準偏差値σ’を算出する。

ＳＴ１５７では、基準指数値（Min_exp）を６ビットで最大の値（２進数では１１１１１１、１６進数では０ｘ３Ｆ）に設定し、ＳＴ１５８では、入力データ番号ｉ（０＜＝ｉ＜Ｎ”）を０に設定する。

ＳＴ１５９では、入力データが正規化範囲に含まれるか否かを判定する。具体的には、μ’−２σ’より大きくμ’＋２σ’未満の範囲に入力データが含まれるか否かが判定される。これを式で示すと以下のようになる。

ＳＴ１５９において、正規化範囲に含まれる（ＹＥＳ）と判定されればＳＴ１１６に移行し、正規化範囲に含まれない（ＮＯ）と判定されればＳＴ１２４に移行する。

このように実施の形態２によれば、全入力データについて正規化範囲仮判定を行い、正規化範囲内に含まれる入力データのうち、第１最小指数値及び第２最小指数値を除いた入力データについて正規化範囲判定を行うことにより、統計データだけでは判定できない飛び抜けた値を検出することができ、正規化の精度をより向上させることができる。

本願発明にかかる正規化処理装置及び正規化処理方法は、科学技術計算を行うＣＰＵ等の演算装置に適用できる。

本発明の実施の形態１に係る正規化処理装置の構成を示すブロック図 入力データのデータフォーマットを示す図 入力データと正規化範囲の関係を示す図 正規化データのデータフォーマット 図１に示す正規化処理装置の動作手順を示すフロー図 本発明の実施の形態２に係る正規化処理装置の構成を示すブロック図 図２に示す正規化処理装置の動作手順を示すフロー図 図２に示す正規化処理装置の動作手順を示すフロー図

符号の説明

１０１ データバッファ
１０２ 平均・標準偏差計算部
１０３ 正規化範囲判定部
１０４ 正規化演算部
１０５ クリッピング処理部
１３１ 正規化範囲仮判定部
１３２ 指数値比較部

Claims (6)

1. 入力データの統計分布を示す統計データを取得する統計データ取得手段と、
   前記統計データに基づいて、正規化演算の対象とする入力データの範囲を決定し、決定した範囲を正規化範囲として、入力データが正規化範囲内であるか正規化範囲外であるかを判定する正規化範囲判定手段と、
   正規化範囲内において絶対値が最大となる入力データを基準とし、正規化範囲内であると判定された入力データを正規化する正規化演算手段と、
   正規化範囲外であると判定された入力データを正規化範囲内で正規化範囲外との境界となる値に張り付かせるクリッピング処理を行うクリッピング処理手段と、
   を具備することを特徴とする正規化処理装置。
2. 前記統計データに基づいて第１正規化範囲を決定し、入力データが第１正規化範囲内であるか第１正規化範囲外であるかを仮判定する正規化範囲仮判定手段と、
   第１正規化範囲内であると仮判定された入力データのうち、絶対値が上位となる入力データを検出する上位データ検出手段と、
   を具備し、
   前記正規化範囲判定手段は、絶対値が上位となる入力データを除いた入力データの統計データに基づいて第２正規化範囲を決定し、前記正規化範囲仮判定手段によって第２正規化範囲内であると仮判定され、かつ、前記上位データ検出手段によって検出された絶対値が上位となる入力データを除いた入力データが第２正規化範囲内であるか第２正規化範囲外であるかを判定することを特徴とする請求項１に記載の正規化処理装置。
3. 前記クリッピング処理手段は、前記正規化範囲仮判定手段によって第１正規化範囲外であると仮判定された入力データ及び前記上位データ検出手段によって検出された絶対値が上位となる入力データを第２正規化範囲内で第２正規化範囲外との境界となる値にクリッピングすることを特徴とする請求項２に記載の正規化処理装置。
4. 前記統計データ取得手段は、入力データの平均値及び標準偏差値を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の正規化処理装置。
5. 前記正規化範囲判定手段は、平均値を中心として標準偏差値の４倍の範囲を正規化範囲と決定することを特徴とする請求項４に記載の正規化処理装置。
6. 入力データの統計分布を示す統計データを取得する統計データ取得工程と、
   前記統計データに基づいて、正規化演算の対象とする入力データの範囲を決定し、決定した範囲を正規化範囲として、入力データが正規化範囲内であるか正規化範囲外であるかを判定する正規化範囲判定工程と、
   正規化範囲内において絶対値が最大となる入力データを基準とし、正規化範囲内であると判定された入力データを正規化する正規化演算工程と、
   正規化範囲外であると判定された入力データを正規化範囲内で正規化範囲外との境界となる値に張り付かせるクリッピング処理を行うクリッピング処理工程と、
   を具備することを特徴とする正規化処理方法。

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