JPH02284278A - 微細粒状マイクロ構造プロセッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は情報プロセッサ、特にある組の２次元データと
別のものとを関連またはｔ１関させる微細粒状マイクロ
構造プロセッサに関する。

［従来技術］ 割当ておよび相関問題は、通常の情報ブロモ・ソサを使
用して解決するのが最も困難である。割当て問題には、
多数のエンティティが多数の中から選択され、全エンテ
ィティに対する全割当てをある意味で最適にさせるよう
に別のエンティティに割当てられることが含まれる。相
関問題において、ある組のデータ中のエンティティが別
の組のデータのエンティティと相関される。これらの問
題は、一般に単一方法で解決することは不可能であり、
探索される最良の解決方法にはある範囲があるため解決
が困難である。さらに、これらの問題には可能な解答数
が組合せにより爆発的または指数的に増加することも含
まれる。

割当ておよび相関問題の例には、特にリソース割当、標
的関係、２次元位置専用トラック開始、多数のセンサに
よって検出された角度専用ターゲットに対するゴースト
消去、２次元特徴ベクトルのパターン整合、テンプレー
ト整合および２次元フィルタが含まれる。

［発明の解決すべき課題］ この分野における以前のアプローチは、一般および特別
（ベクトル、アレイ、シストリック等）の両方の目的の
コンピュータのソフトウェアにおける重要視される解決
方法を含んでいる。ソフトウェア法の欠点は、系統的な
アルゴリズムおよびソフトウェア開発並びに大規模な計
算パワーを要することである。さらに、ソフトウェアの
解決方法は実時間またはほぼ実時間の問題への適用に対
して実現し難い。例えば、２次元位置専用追跡開始問題
に対して通常のアプローチに対する評価は、センサによ
って検出されたＮ個の標的のシナリオに対して最も都合
の良いアルゴリズムがほぼＮ度の２乗程度の動作を要求
することを示す。例えば、メモリアクセスおよび別のオ
ーバーヘッドに対する最小の評価を含む場合、１００．
０００に等しいＮでは走査ごとに約１０１１の動作が必
要とされる。１０秒間の走査に対して、これは１秒当り
１億の動作に等しく、通常の解決方法の範囲をはるかに
越えている。

これらの問題を解決する別のアプローチは、シミュレー
トアニールと呼ばれる技術である（Ｓ、Ｋｌｒｋｐａｔ
ｒｌｃｋ、　ＧｌａｔｔおよびＶｅｃｃ旧氏による文献
’０ｐｔｌｓｌｚａｔ１ｏｎ　Ｂｙ　Ｓｉｍｕｌａｔｅ
ｄ　Ａｎｎｅａｌｉｎｇ２２０５ｃｉｅｎｃｅ　、　８
７１乃至６８０頁、１９８３年を参照）。

しかしながら、このアプローチを使用するアルゴリズム
は出願人の知識では開発されているが、実際の動作装置
は実現されていない。画像処理ドメインにおいても、シ
ストリックな単一の平坦な相関プロセッサが存在するが
、シ乃）シ通常固定されたテンプレートまたは２次元フ
ィルタ構造を具備した同一平面の相互接続構造に制限さ
れる。

したがって、実時間で実際的な規模で割当ておよび相関
問題を解決することができる情報プロセッサを提供する
ことが望ましい。さらに、広範囲のアルゴリズムおよび
ソフトウェア開発を必要とせずにこれらの問題を解決す
ることができるプロセッサを提供することが望ましい。

またハードウェアに関して容易構成することができ、−
・方最小の寸法、重量および電力を必要とするプロセッ
サを提供することが望ましい。

［課題解決のための手段］ 本発明によると、実時間で実際的な規模の割当ておよび
／または相関問題を解決する情報プロセッサが提供され
る。このプロセッサは大型並列および相互接続“構造−
アルゴリズム購造を合している。本発明は、最適化を介
して割当てを行うのではなくパターン整合関連を実行す
る。

本発明は、個々のセルのグリッド構造で相互接続された
多数の簡単な処理素子を使用する微細粒状マイクロ構造
プロセッサ（Ｆ　Ｍ　Ｐ　）である。

Ｆ　Ｍ　Ｐは、第１の組中の各点が第２の組中の１つの
データ点と関連するように入力として２組のデータを受
け、出力として関連した組のデータを生成する。１デ一
タ点は各セル中に蓄積され、各組のデータ内の相互接続
構造は予め定められた局部領域内のその組のデータに対
する他の全てのデータ点に関するデータ点の位置を表す
ように固定される。第１の組のデータから第２の組への
相互接続構造は、データの所定の位置に対して２組のデ
ータ間で全体的な相関方法を決定するためにある組のデ
ータの全ての予め定められた領域中のデータを別の組の
対応した領域中の全データと同時に相関するように固定
される。この処理は、全てのデータ点が第１のデータの
組から第２のものにト（１関されるまで反復される。

相互接続構造は、効果的に予め定められた局部領域の周
囲を走査し、局部領域内の全ての隣接した点のマイクロ
構造およびマクロ構造の両方に関するデータ点の表示を
形成するために使用される。

次に、この情報は第２の組のデータ中の“最も類似した
”点に第１の組のデータ中の点を関連するために使用さ
れる。

さらに詳細には、ＦＭＰは、第１の組のデータ中のデー
タ点の各可能な位置に対して１つおよび第２の組中の可
能な位置に対して１つである２つのアレイのセルを与え
る。セルのアレイは予め定められた形状で分割され、そ
の形状はさらに多数の領域に分割される。２組の２次元
データは、データ点の間の相対的な位置を維持する位置
においてセル中に蓄積される。Ｆ　Ｍ　Ｐはデータ点を
有する各領域中のセル数をカウントし、第１のアレイ中
のこのようなセルの数と第２のアレイ中のこのようなセ
ル数との間の差を発見する。

このようにして、Ｆ　ＭＰは対応した領域中に位置され
たデータ点の数に関して頭載間の類似性を比較する。そ
の後、結果的な各領域の差が加算される。この結果が数
、すなわち予め定められた形状に関するデータの特定の
位置に対する第１および第２の組のデータ間の全体的類
似性に対応する相関係数である。例えば、第１および第
２のアレイにおいて予め定められた形状の中心に位置さ
れたセルに対して、相関係数は周囲のデータ点の分布に
おける第１および第２の組のデータ間の類似性の尺度で
ある。

上記の処理は、第２のアレイ中の別のセルが予め定めら
れた形状の中心にあるときに反復されて結果的な合計が
決定される。異なる点が予め定められた形状の中心とな
るまで第２のアレイデータ中のデータをシフトすること
は、セル全体のデータの全てをシフトすることによって
行い、一方データ点の間に相対的な関係は保（ｆされる
。この処理は、ＦＤ関係数が予め定められた形状の中心
にあるとき各データ点の場合に対して計算されるまで各
データ点に対して反復されることができる。最小の相関
係数は最良の整合をもたらす。最良の整合が得られたと
きの予め定められた形状の中心にあったデータ点は互い
に関連されて蓄積される。

それから全体的な処理が第１のアレイ中の別の点に対し
て反復されることができる。すなわち、第１のアレイ中
のデータは異なるデータ点が第１のアレイ中の予め定め
られた形状の中央になるまでシフトされる。その後、相
関係数は第２のアレイ中の予め定められた形状の中央に
おいて各可能なデータ点に関して計算される。最小のｔ
目間係数は再び第１のアレイ中の点と最も良く相関する
第２のアレイ中に点を生成される。この方法は、全デー
タが第２のアレイ中の点と整合されるまで反復されるこ
とができる。その結果は“パターン整合”関係であり、
これは相関および割当ての両間穎を速やかに解決するた
めに使用されることができる。

［実施例コ 好ましい実施例において、Ｆ　Ｍ　Ｐは２次元位置専用
データに対して標的連想および追跡開始を行うように構
成されている。このようなデータは、２次元で標的の位
置を検出するセンサから得られる。例えば、センサはソ
ナー、赤外線、光学または他の受動センサ装置でもよい
。Ｆ　Ｍ　Ｐは特に非常に多数の標的が感知され、およ
び／または高速の標的連想および追跡開始が要求される
適用に良く適している。

Ｆ　Ｍ　Ｐの処理の時間フレーム内において追跡される
べき標的は直線または非直線のいずれでもよいが連続し
ている通路中を移動すると仮定する。

第１の組の標的リポート間の時間フレームすなわち例え
ば１０秒の第１の走査および第２の走査は適用に依存す
る。

Ｆ　Ｍ　Ｐは１対の走査に含まれる２次元標的報告で動
作し、タスクは第２の走査中の標的報告と共に第１の走
査中の各標的報告を割当てる。ＦＭＰは、隣接した報告
のマイクロ構造およびマクロ構造が非常に類似している
第２の走査中に標的報告を発見することによってこれを
実行する。多数の適用において、隣接した標的の構造に
おける類似性は標的に最も近い領域において明らかであ
る。

すなわち、近くに隣接している標的はそれより遠いもの
よりも相関に影響する。このため、らせんまたは鍋中形
状が相関するために個々の走査を分割するのに有効な形
状であることが分かっている。

鍋中形状はその中央にある所定の標的の近くでさらに小
さい形状に空間を細分し、離れるにしたがって粗い分割
を行う。別の適用に関しては、標的から離れた点が重要
視される別の形状を使用することが望ましい。

第１図を参照すると、好ましい実施例によるＦ　Ｍ　Ｐ
　１０の全体的なアプローチが示されている。

Ｆ　Ｍ　Ｐ　ｔｏへの人力は、２次元標的報告１４の連
続した走査１２である。個々の標的報告１４の相対的な
位置は走査！２から走査１２へ変化すると仮定する。

Ｆ　Ｍ　Ｐ　１０のタスクは、標的報告１４および次の
走査１２により走査１２中の各標的報告１４を割当てる
ことである。

問題はＸ−Ｙグリッドに関する標的の相対的な位置の２
次元表示、すなわちセルのアレイを生成することによっ
てＦＭＰＩＯ中に生じる。走査１２は多数の領域に分割
される。例えば鍋中形状１６は、その中央に特ａの標的
１４と共に走査１２上に重ねられる。その後、鍋中形状
１６は中央における標的報告１４から出た放射パターン
のラインを引くことによってさらに小さいセグメント１
８に分割される。

個々のセグメント１８は中央付近の標的報告１４では小
さく、中央から遠いものはより大きいことが見られる。

第２図には鍋中形状１４がさらに詳細に示されている。

第２図に示されているように、鍋中形状１４は関数Ｌ　
、　＝　ｐ　ｇ［ＬＨ，１−１１で示すことができる。

この式は鍋中の１番目の脚の長さり、を限定する。

しかし、この式はそれぞれの脚が隣接した脚と９０°の
角度であると仮定するが、それを要求するものではない
。αおよびβは鍋中の形状を制御するために使用される
ことができるディメンションのない定数である。Ｐは輪
生の寸法を制御するために選択された長さの大きさを有
する数である。“Ｘ１ｎｔ″は１周当りのかたまり数で
あり、ｌ１ｌａｘ　ｌｅｇ　　は最終および最長の脚の
長さである。

したがって、輪生の式は任意の所定の適用に対してＦ　
Ｍ　Ｐ　１０の特性を最適化するように鍋中形状を調節
する便利な手段を提供する。

第１図を参照すると、Ｆ　Ｍ　Ｐ　１０は所定の走査１
２における各セグメント中の標的１４の数をカウントす
る。この処理は結果的に各セグメント１８においては的
１４の数のヒストグラム２０を生成する。このヒストグ
ラム２０は中央のものに関する標的１２全での相対的な
位置に関する情報を含んでおり、この情報は第１の走査
中のものに最も良く整合するヒストグラム２０を宜する
第２の走査１４中の点を発見するために使用され得るこ
とがＦ　Ｍ　Ｐ　１０の基本的な概念である。このよう
にして整合された２つの標的１４は追跡またはｔ目間の
目的のための同一の標的であるということができる。

第１図および第２図に記載されたＦＭＰＩＯの基本釣概
念は第３図に示されている神経モデルで示すことができ
る。第１および第２の走査１２中の標的報告１４は第１
および第２のセルアレイ２２．２４上にマツプされる。

各セルアレイ２２．２４は、平面に配置された個々のセ
ル２６の微細粒状アレイを含む。

各セル２６は、標的報告１４を受信して蓄積することが
でき、標的報告が存在するとき指示パルスを送信するこ
ともてきる。各セル２Ｇはまた（標的報告１４をａする
セル２６によって送信された信号を伝播することができ
るデンドライト２８と呼ばれる導電手段に接続されてい
る。第１の走査中の各セグメント１８または走査１の輪
生１６からの全てのデンドライト２８は単一の処理素子
３０に接続される。同様に、走査２禍牛！６における各
対応したセグメント１８からのデンドライト２８は全て
１つのセグメント１８の走査におけるものと同じ処理素
子３０に接続されている。このようにして、第１および
第２のアレイ２２および２４の対応した領域１８におけ
るセル２６中の標的報告の存在を示す信号は全て同じ処
理素子３０によって受信される。

処理素子３０は、それらが各アレイ２２および２４から
の信号を送られたデンドライトの数をカラシトすること
を可能にする合計手段を含む。処理索子３０はまたそれ
らが第１のアレイ２２と第２のアレイ２４から送信され
た信号数の間の差を計算することを可能にする差計算手
段を含む。処理素子３ｏによって得られた差は、２つの
走査の間の輪生１６の対応した領域１８における標的報
告の構造における類似性の尺度である。差は各領域１８
に対して各処理素子３０によって計算される。このよう
にして、この実施例におけるＦＭＰＩＯは実際にデータ
の２つの連続した走査１２に対して第１図に示されたヒ
ストグラム２０を比較している。２つの走査１２が同一
ならば、差は全てゼロである。

各処理素子３０によって計算された差は、最後の処理素
子または累算器３４に軸索３２と呼ばれる導体に沿って
伝送される。累算器３４は、軸索３２からの差信号の全
てを加算することができる。累算器３４によって計算さ
れる合計が小さくなるほど、整合は良好になる。この合
計は相関係数であり、その後メモリおよび比較器３６に
蓄積される。

全てのセルは同時に処理素子３０に信号を送信し、全て
の処理素子３０は同時に累算器３４に差を送信すること
に留意すべきである。このようにして非常に速く結果を
得ることができる。第１および第２のアレイ２２および
２４中の輪生１６の中央において所定の対のセルにより
結果が得られると、第２のアレイ２４中の別の漂泊は全
て検査される。これは、新しい報告１４が第２のアレイ
２４中の輪中１６の中央に位置し、結果がメモリおよび
比較′ｒｉ３６に蓄積されるまでセル２６からセル２６
へ報告１４を移動することによって行われる。メモリお
よび比較器・３６はまた谷結果と共に第１および第２の
アレイ中の全ての標的報告の特定の位置を各結果と関連
させる結果と共に１組のアドレスを蓄積する。

標的報告１４のセル２６からセル２６への移動は各標的
報告１４の間の空間的な関係を保存することは重要であ
る。すなわち、１つの標的報告１４がＸ軸に沿って１つ
のセルを移動したとき、それらは全てＸ軸に沿って１つ
のセルを移動する。同様に、１つの標的報告１４がＹ軸
に沿って１つのセルを移動したとき、それらは全て同一
方向に沿って１つのセルを移動する。この移動は、ある
蓄積位置から別の位置にデータをシフトする多数の既知
の手段の１つを使用してクロック４０と共に位置運動論
理制御装置３８によって行われる。

上記の処理は、相関係数が獲得され、各（標的報告の場
合に対して輪中１１３の中央にあり、一方！１１−の標
的報告１４は走査１禍牛の中央に存在する第２のアレイ
２４に蓄積されるまで反復される。メモリおよび比較器
３６は、蓄積された全相関係数のいずれが最小であるか
を決定する。その後それは最小の相関係数を与えられた
走査２漂的報告１４を識別する情報を出カニニット４２
に送信する。この情報は、最小の相関係数が得られたと
きに走査１および走査２中のどの標的報告１４が輪生１
６の中央に位置するかを決定するために使用されること
ができる。これらの２つの標的報告１４は互いに割当て
られ、これら２つの標的報告に対して処理が終了する。

特に、本発明のこの実施例によると２つの選択された標
的報告１４は追跡における同じ標的であると考えられ、
この情報は望ましい方法で使用されることができる。例
えば、追跡において走査１と走査２との間の時間期間中
標的の進行路を表すために２つの標的間にラインが引か
れる。

第１のアレイ２２中の別の標的報告１４を割当てるため
に、第１のアレイ２２中の全ての標的報告１４がシフト
され、新しい標的報告１４が輪生１６の中央に現れるま
でそれらの相対的な位置を保存する。データ移動は、デ
ータ位置論理制御装置３８およびタロツク４０が走査２
データをシフトするのと同様の方法でデータ位置論理制
御装置４４およびクロック４６を使用して行われる。上
記に論じられたように、既に割当てられたものを除く第
２のアレイ２４中の全ての標的報告は、整合の“良好さ
°を決定するために検査される。最良の整合（最小のト
ロ関係数）を提供する標的報告Ｉ４は田カニニット４２
によって報告される。

この処理は、第１のアレイ２２中の全ての標的が第２の
アレイ２４中の標的に割当てられるまで再び反復される
。第１のアレイ２２中の各連続する標的に対して、第２
のアレイ２４中のある小さい標的１４は整合に利用され
ることができるため、第２のアレイ２４中のある小さい
標的は検査される必要があることに留意すべきである。

Ｆ　Ｍ　Ｐ　１Ｇが第１のアレイ２２中の最後の標的１
４に達したとき、第１および第２のアレイ２２および２
４中の標的数は同じであると仮定すると、第２のアレイ
２４中には整合されない標的１４が１つだけ存在するた
め、それらはさらに計算せずに簡単に整合されることが
できる。

他方、第２のアレイ２４に第１のアレイ２２よりも多数
の標的が存在する場合、Ｆ　Ｍ　Ｐ　ｔｏはさらに第２
のアレイ２４中の標的と第１のアレイ２２中の全ての標
的とを整合するが、第２のアレイ２４中の標的が残され
るだけである。反対に、第２のアレイよりも第１のアレ
イ中の標的が多い場合、第１のアレイ中の標的の全てが
整合されるわけではなく、第２のアレイの標的の全てが
使用されたときに処理は停止される。

第４図を参照すると、ＦＭＰＩＯの好ましいｌ実施例の
主機能素子のブロック図が示されている。

この実施例において、第３図に示されたセル２２゜２４
の２つのアレイは単一平面４８上に配置される。

これにもかかわらず、第４図に示されたＦ　Ｍ　Ｐ　１
０は機能的に第３図に示されたＦ　Ｍ　Ｐ　１０の概念
に等しい。第５図に示されているように、この単一平面
構成は第１および第２のアレイ中の対応したセルを対に
して単一の分岐したセル５０にすることによって達成さ
れる。分岐セル５０は、それらが第３図と関連して説明
された個々のセル２６のうちの２つであるように動作す
る。各分岐セル５０は走査１部分５２および走査２部分
５４に分割される。各部分５２、５４は独立的にＸ−Ｙ
平面のその位置における標的報告１４の（ｊ在を示す信
号を受けて蓄積し、送信することができる。走査１部分
５２および走査２部分５４は輪生領域１８の同一の対応
した部分を表す。

第６図に示されているように、各分岐セル５０はセル５
０に標的報告データを負荷する・ために使用されるアド
レスライン５６に接続されている。選択Ｓｌ／Ｓ２ライ
ン５８は、データを負荷されている、或は負荷されない
のはいずれのセルか、すなわち走査１セル５２かまたは
走査２セル５４かを選択するように設けられている。

信号が標的報告を有するセル５０から送信されたとき、
セル５０はデンドライト６０に信号を送信する。

（このプントレッド６０は第３図に示されたデンドライ
ト２８に対応する）。データ制御ライン６２はまた各セ
ル５０に接続されている。データ制御ライン６２は、Ｆ
　Ｍ　Ｐ　１０の種々の処理段階中に必要に応じてＸ方
向またはＹ方向のいずれかにおいてセル５０からセル５
０へのデータの伝送に影響を与える。

第６図において、次のレベルのセルアレイ４８の構造が
示されており、ＦＭＰｌＯにおける種々の輪生セグメン
ト１８用の軸索／デンドライトツリー配列を示すもので
ある。第６図に示された各分岐セル５０は、所定のセグ
メント１８を表すこれらのセル５０によりグループ化さ
れる。第６図において、異なるセグメント１８は異なる
背景パターンによって表される。さらに、所定のセグメ
ント１８における全てのセル５０はｔ目方接続されたデ
ンドライト６０によって共通の処理素子６４に接続され
ることが認められる。このようにして、標的報告１４を
有する所定のセグメント１８中のこれらのセル５０が信
号を送信したとき、信号は全て単一の処理素子６４に集
中する。これらの処理素子６４は第５図に示された処理
素子３０にＺ・Ｉ応する。

デンドライト６０は第５図および第６図において単一ラ
インとして示されているが、デンドライト６０は実際に
は多数の信号通路であることに留意しなければならない
。特に、第５図においてセル５゜からのデンドライト６
０は、走査１部分５２および走査２部分５４から処理索
子６４に走査１信号および走査２信号の両方を独立的に
伝送することができる。

これは第６図に示された処理素子６４が所望の機能を行
うために、すなわち所定の領域１８中の走査１信号を全
て合計し、走査２信号を全て合計１．、走査１信号の合
５Ｆと走査２信号の合計との間の差を取るために必要で
ある。第４図には６つの処理素子６４だけが示されてい
るが、処理素子６４の正確な数は特定のＦＭＰＩＯに存
在する禍牛領域１８の数であることが理解される。

処理素子６４は全て軸索６８によって累算器７ｏに接続
されている。処理素子６４によって計算された差は累算
器７０に送信される。この累算器７０は第３図に示され
た累算器３４に対応する。したがって、それは処理索子
６４から受信された全ての差を加算し、セルアレイ４８
における２つの走査の所定の位置に対する全体的な相関
係数を表す単一の合計を計算する。その後、この合計は
第３図に関連して説明されたメモリおよび比較器３６に
対応するメモリおよび比較器７２に蓄積される。データ
位置論理制御装置７４はメモリおよび比較器７２に接続
され、いつ結果がｉＧられたかを感知し、必要に応じて
セルからセルへのデータのシフトを実行する。特に、デ
ータ位置論理制御装置７４は制御バス７５に沿って第５
図に示された選択Ｓｌ／Ｓ２ライン５８およびデータ送
信ライン６２に接続され、走査１または走査２のいずれ
のデータが送信されるべきかを選択し、新しい標的報告
が輪生１６の中央に現れるまで実際にＸまたはＹ軸に沿
ってデータを送信する。

全ての走査２漂的か所定の走査１標的により検査される
と、メモリおよび比較器７２はまた累算器７０による最
小の合計になった標的報告の対を識別する。これらの位
置の識別（例えば、２つの走査におけるそれらの最初の
Ｘ、Ｙ座標による）は、データ位置制御装置７４を介し
て出力データ制御装置７６に送信される。出力データ制
御装置７６は全ての整合された標的報告を蓄積する。全
ての走査］標的が整合されると、制御装置７８は処理を
停止し、その結果がホストインターフェイス８ｏに報告
される。

ホストインターフェイス８０はまた新しい走査１および
走査２標的報告の組を含む新しいデータをセルアレイ４
８に負荷する機能を実行する。これは、ホストインター
フェイス８０からデータを送信する入力データ制御装置
８２を通して１対のセル制御装置８４および８６にデー
タを供給することによって行われる。セル制御装置８４
および８６は、選択Ｓｌ／Ｓ２ライン５８および第５図
に示された個々のアドレスライン５６に接続されている
。

ＦＭＰＩＯが全ての走査１標的を走査２標的と関連させ
ると、別の処理が例えば連続走査でトラックし続けるよ
うに行なわれる。したがって、走査２標的は走査３標的
と関連され以下同様に行われる。

ＦＭＰＩＯによってデータを処理するために要する時間
は第７図を参照して決定されることができる。所定の組
の走査において、走査１にＮｆＡの標的および走査２に
Ｎ個の標的がある場合、第１の走査１標的報告の整合に
はＮ個の異なる走査２１頂的報告またはＮサイクルを検
査する必要がある。

１つの走査２標的は既に除去されているので、次の走査
１標的にはＮ−１サイクルを必要とする。したがって、
要求されるサイクルの合計数は、Ｎ＋　（Ｎ−１）＋　
（Ｎ−２）＋・・・（１）−Ｎ２／２である。ＦＭＰＩ
Ｏの大規模並列機構のために約９９％の処理時間が走査
データを移動するためのものであり、１？６だけが相関
係数の実際の計算のためのものである。Ｎ　−ｔｏｏ、
０００と仮定すると、サイクルの合計数はＮ２／２−５
ＸＩ０９てある。走査１および走査２が１０秒で分離さ
れた場合、実時間分析は２ナノ秒／サイクルで行なわれ
得る。

標的報告が平均で５セル乃至５０セル離されて位置され
ると仮定すると、０．０４ナノ秒乃至０．４ナノ秒がセ
ルからセルにデータを移動するのに利用できると評価さ
れる。

ＦＭＰＩＯはまたウェハスケール集積を使用して構成さ
れることができる。これは特に最小の空間、重量および
電力が利用できる適用に９効である。

第８図は、Ｆ　Ｆｗｌ　Ｐ同のウェハスケールの実施例
を示すブロック図である。８°゛ウエハに関して、鍋中
セルによってカバーされた領域の外部に移動されるデー
タを蓄積するために使用されるデータセル８８は１セル
当たり２つの装置のセル複合性を必要とすると考えられ
る。１装置当たり１側に関して０．５ミクロンのＶＬＳ
　Ｉ技術を仮定すると、７．０００のデータセルの合計
長は約０．６６インチである。平面から平面の相関処理
期間中にデータを保持するために使用される輪生セル９
０は１セル当たり１０個の装置を必要とし、したがって
、７．０００個の輪生セルには４．１５インチの合計長
が必要である。

最終的に、第８図におけるウェハの直径を横切るデータ
セル８８の２つのアレイと鍋中セル９０の１つのアレイ
との和は少なくとも４．１５＋　２　（０，８６）　−
５，４フイン−チを占める。

Ｆ　Ｍ　Ｐ　１０の上記の実施例は標的連想および追跡
開始の問題に関するものであるが、本発明はまた多数の
他の割当ておよび／または相関問題に使用されることが
できる。他の問題に対するＦＭＰＩＯの使用には多平面
アレイ中のセルに関する問題を適切に表示することだけ
が必要である。例えば、Ｆ　Ｍ　Ｐ　１０はテンプレー
ト整合および２次元フィルタに使用されてもよい。この
場合、タスクはどの種類の標的が個々の画素点から構成
されている画像データによって表示されるかを決定する
。例えば、ある応用においてＦ　Ｍ　Ｐ　１０プロセツ
サにおける１走査は画像データを含み、別の走査は認識
される画像を含む。したがって、ＦＭＰＩＯは画像デー
タにとって最良の整合を発見するためにテンプレートを
移動する。

第４図に示されたＦ　Ｍ　Ｐ　１０は本発明を構成する
単なる１つの方法に過ぎず、ＦＭＰＩＯの処理ステップ
を実行する多数の別の構造を得ることができることも理
解されるであろう。

上記から、本発明は、通常の解決方法の何倍もの高速で
ハードウェア、費用および複雑性が最小で実時間で相関
および割当て問題を解決し得るＦ　ＮＩ　Ｐ同を提供で
きることを理解することができる。当業者は、別の効果
が本発明の使用から得られ、その修正は本発明の技術的
範囲を逸脱することなく明細書、図面および特許請求の
範囲の各請求項を検討した後に行われることを理解する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の微細粒状マイクロ（１■造プロセツサ
の全体的な方法を示す。 第２図は本発明の一実施例の予め定められた形状に対す
る構造パラメータを示す。 第３図は、本発明による微細粒状マイクロ構造プロセッ
サの概念上の構造を示す。 第４図は、本発明の好ましい実施例の主機能素子のブロ
ック図である。 第５図は本発明の好ましい実施例のセルレベルの機能的
構成を示す。 第６図は、本発明の好ましい実施例による軸索／デンド
ライトツリー構造を示す。 第７図は微細粒状マイクロ構造プロセッサの種々のサイ
クルを分析図を示す。 第８図は微細粒状マイクロ構造プロセッサのウェハスケ
ールの実施例を示す。 １０・・・ＦＭＰ、１２・・・走査、１４・・・標的報
告、１６・・・輪生、　１ｇ・・・セグメント、２０・
・・ヒストグラム、２２、２４・・・セルアレイ、２６
・・・セル、２ｇ、　Ｇｏ・・・デンドライト、３０．
６４・・・処理素子、３２・・・軸索、３４．７０・・
・累算器、３６．７２・・・メモリおよび比較器、３８
・・・データ位置論理制御装置、４２・・・出カニニッ
ト、５０・・・分岐セル、８０・・・ホストインターフ
ェイス、８８・・・データセル。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −１＝二■；＝＝ 已ジ ー＝−蒼〒−コ、４ −にユニ＝； ニジ ニ＝＝匡＝＝・ 、コ。 ニ＝＝匡＝；・ 已ジ 走査＃２のＮ標的

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルがデータ点の１つを蓄積することができ、前
   記データ点が存在するとき信号を送信することができる
   セルのアレイであって、予め定められた形状に分割する
   ことによって形成される多数の領域に分割され、１つの
   データ点が予め定められた形状に関して特定の位置にあ
   る第１および第２のアレイと、 第１および第２のアレイの予め定められた領域内におい
   て各セルから送信された信号を受信し、加算する手段と
   、 あるアレイ中の各領域からの合計と別のアレイ中の対応
   した領域からの合計と間の差を発見する手段と、 相関係数を得るために各領域に対する前記差を全て加算
   する手段と、 第２のアレイ中の前記データ点を移動し、異なるデータ
   点が前記特定の位置を占有するまでデータ点を互いに関
   して固定させておき、新しい相関係数が第２のアレイ中
   の各データ点に対して決定されることができるようにす
   る手段と、 前記相関係数の最小のものを発見する手段と、最小の相
   関係数が得られたとき、特定の位置を占有するデータ点
   を識別し、最大の相関係数が得られたときに第１のアレ
   イ中の特定の位置の点は第２のアレイ中の特定の位置の
   点と関連される手段とを有する第２の組のデータ点に第
   １の組のデータ点を関連させる情報プロセッサ。
2. （２）前記第１のアレイ中のデータ点を移動し、異なる
   データ点が前記特定の位置を占有するようにように互い
   に関してデータ点を固定させておき、それによって第１
   のアレイ中の各点は第２のアレイ中の点と関連されるこ
   とができる手段を含む請求項１記載の装置。
3. （３）各２次元アレイ内の前記特定の位置は、前記予め
   定められた領域のほぼ中央にある位置である請求項１記
   載の装置。
4. （４）前記予め定められた形状は一般にらせん形である
   請求項１記載の装置。
5. （５）前記第１および第２のアレイは２つの独立した平
   面上に存在する請求項１記載の装置。
6. （６）前記第１および第２のアレイは単一平面上で組合
   され、前記セルは第１および第２のアレイからの１対の
   対応したセルをそれぞれ含む分岐セルを構成している請
   求項１記載の装置。
7. （７）前記データ点はセンサからの標的報告を表す請求
   項１記載の装置。
8. （８）前記データ点は画像データ中の個々の画素点を表
   す請求項１記載の装置。