RU2584495C1 - Device for calculating factor of generalised polyadic error correction - Google Patents
Device for calculating factor of generalised polyadic error correction Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584495C1 RU2584495C1 RU2015118089/08A RU2015118089A RU2584495C1 RU 2584495 C1 RU2584495 C1 RU 2584495C1 RU 2015118089/08 A RU2015118089/08 A RU 2015118089/08A RU 2015118089 A RU2015118089 A RU 2015118089A RU 2584495 C1 RU2584495 C1 RU 2584495C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- input
- neuron
- output
- neurons
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/60—Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers
- G06F7/72—Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers using residue arithmetic
- G06F7/724—Finite field arithmetic
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/006—Identification
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/60—Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers
- G06F7/72—Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers using residue arithmetic
- G06F7/729—Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers using residue arithmetic using representation by a residue number system
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/04—Architecture, e.g. interconnection topology
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к модулярным нейрокомпьютерным средствам, и предназначено для вычисления коэффициентов обобщенной полиадической системы (ОПС), представленных в полях Галуа GF(2ν).The invention relates to computing, in particular to modular neurocomputer means, and is intended to calculate the coefficients of the generalized polyadic system (OPS) presented in the Galois fields GF (2 ν ).
Известна нейронная сеть для вычисления коэффициентов обобщенной полиадической системы (ОПС), представленных в расширенных полях Галуа GF(2ν) ([1] Калмыков И.А., Лободин М.В., Алексишин Е.В., Щелкунова Ю.О. Нейронная сеть для вычисления коэффициентов обобщенной полиадической системы, представленной в расширенных полях Галуа // Патент РФ №2258956, G06N 3/04), содержащая два слоя по 15 нейронов в каждом, при этом первый слой 15 нейронов подключен к соответствующим входам 15 нейронов второго слоя.A neural network is known for calculating the coefficients of a generalized polyadic system (OPS) represented in the extended Galois fields GF (2 ν ) ([1] Kalmykov IA, Lobodin MV, Aleksishin EV, Schelkunova Yu.O. A neural network for calculating the coefficients of a generalized polyadic system presented in the extended Galois fields // Patent of the Russian Federation No. 2258956, G06N 3/04), containing two layers of 15 neurons each, while the first layer of 15 neurons is connected to the corresponding inputs of 15 neurons of the second layer .
Недостатком устройства является невозможность выполнения процедуры исправления ошибок, возникающих в процессе работы вычислительного устройства.The disadvantage of this device is the inability to perform the procedure for correcting errors that occur during the operation of a computing device.
Основной задачей является расширение функциональных возможностей, которые позволят нейронной сети корректировать ошибки.The main objective is to expand the functionality that will allow the neural network to correct errors.
Техническим результатом, достигнутым при осуществлении заявленного изобретения, является расширение функциональных возможностей, позволяющих исправлять ошибки в коэффициентах ОПС, которые были получены из кодовой комбинации, представленной в полиномиальной системе классов вычетов (ПСКВ).The technical result achieved in the implementation of the claimed invention is the expansion of functionality that allows you to correct errors in the coefficients of OPS, which were obtained from the code combination presented in the polynomial system of classes of deductions (PSCV).
Указанный технический результат достигается за счет введения блока памяти и 7 корректирующих сумматоров по модулю два, с помощью которых происходит исправление ошибки.The specified technical result is achieved by introducing a memory unit and 7 correcting adders modulo two, with the help of which error correction takes place.
В полиномиальной системе классов вычетов в качестве основания системы используются минимальные многочлены pi(z), i=1, 2, …, n, определенные в расширенных полях Галуа GF(2ν). Тогда любой полином A(z), удовлетворяющий условиюIn the polynomial system of residue classes, the minimum polynomials p i (z), i = 1, 2, ..., n, defined in the extended Galois fields GF (2 ν ) are used as the base of the system. Then any polynomial A (z) satisfying the condition
где degA(z) - степень полинома A(z); - полный диапазон, можно представить в виде n-мерного вектораwhere degA (z) is the degree of the polynomial A (z); - full range, can be represented as an n-dimensional vector
где i=1, 2, …, n.Where i = 1, 2, ..., n.
Используя коды ПСКВ, можно операцию сложения, вычитания и умножения двух операндов, представленных в полиномиальной форме A(z) и B(z), свести к выполнению этих операций над соответствующими остатками αi(z) и βi(z). При этом в ПСКВ эти операции производятся независимо по каждому из модулей pi(z), что указывает на параллелизм данной алгебраической системы. При этом, благодаря параллелизму алгебраической системы вычисления могут быть реализованы с помощью нейронных сетей ([2] - Калмыков И.А., Воронкин Р.А., Резеньков Д.Н, Емарлукова Я.В., Фалько А.А. Генетические алгоритмы в системах цифровой обработки сигналов // Нейрокомпьютеры: разработка и применение. - 2011. - №5. - С. 20-27).Using the PSKV codes, the operation of addition, subtraction, and multiplication of two operands represented in the polynomial form A (z) and B (z) can be reduced to performing these operations on the corresponding residues α i (z) and β i (z). Moreover, in PSKV these operations are performed independently for each of the modules p i (z), which indicates the parallelism of this algebraic system. Moreover, due to the parallelism of the algebraic system, calculations can be implemented using neural networks ([2] - Kalmykov I.A., Voronkin R.A., Rezenkov D.N., Emarlukova Y.V., Falko A.A. Genetic algorithms in digital signal processing systems // Neurocomputers: development and application. - 2011. - No. 5. - P. 20-27).
Кроме того, особенность ПСКВ состоит еще и в том, что независимость обработки информации по основаниям ПСКВ позволяет не только повысить скорость и точность обработки, но также и обеспечить обнаружение и коррекцию ошибок в процессе функционирования вычислительного устройства класса вычетов. Если на диапазон возможного изменения кодируемого множества полиномов наложить ограничения, то есть выбрать k из n оснований ПСКВ (k<n), то это позволит осуществить разбиение полного диапазона расширенного поля Галуа GF(pv) на два непересекающихся подмножества.In addition, the peculiarity of PSKV is that the independence of information processing on the basis of PSKV allows not only to increase the speed and accuracy of processing, but also to ensure the detection and correction of errors during the operation of the computing device of the residue class. If restrictions are imposed on the range of possible changes in the coded set of polynomials, that is, choose k from n bases of PSCW (k <n), then this will allow splitting the full range the extended Galois field GF (p v ) into two disjoint subsets.
Первое подмножество называется рабочим диапазоном и определяется выражениемThe first subset is called the working range and is determined by the expression
Многочлен A(z) с коэффициентами из поля GF(p) будет считаться разрешенным в том и только том случае, если он является элементом нулевого интервала полного диапазона Pполн(z), то есть принадлежит рабочему диапазону degA(z)<degPраб(z).A polynomial A (z) with coefficients from the field GF (p) will be considered allowed if and only if it is an element of the zero interval of the full range P full (z), that is, it belongs to the working range degA (z) <degP slave ( z).
Второе подмножество GF(pv), определяемое произведением r=n-k контрольных основанийThe second subset of GF (p v ) defined by the product r = nk of the control bases
задает совокупность запрещенных комбинаций. Если A(z) является элементом второго подмножества, то считается, что данная комбинация содержит ошибку. Таким образом, местоположение полинома A(z) относительно двух данных подмножеств позволяет однозначно определить, является ли кодовая комбинация A(z)=(α1(z), α2(z), …, αk+r(z)) разрешенной или содержит ошибочные символы ([3] Калмыков И.А., Саркисов А.Б., Яковлева Е.М., Калмыков М.И. Модулярный систолический процессор цифровой обработки сигналов с реконфигурируемой структурой // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. - 2013. - №2 (35). - С. 30-35.)sets the combination of prohibited combinations. If A (z) is an element of the second subset, then this combination is considered to contain an error. Thus, the location of the polynomial A (z) with respect to these two subsets allows us to unambiguously determine whether the code combination A (z) = (α 1 (z), α 2 (z), ..., α k + r (z)) is allowed or contains erroneous symbols ([3] Kalmykov IA, Sarkisov AB, Yakovleva EM, Kalmykov MI Modular systolic processor of digital signal processing with reconfigurable structure // Bulletin of the North Caucasus Federal University. - 2013. - No. 2 (35). - S. 30-35.)
В [1] приведена нейронная сеть для перевода из модулярного кода ПСКВ в обобщенную полиадическую систему, в которой используются 5 неприводимых полиномов p1(z)=z+1, p2(z)=z2+z+1, p3(z)=z4+z3+z2+z+1, p4(z)=z4+z3+1, p5(z)=z4+z+1. Если положить, что первые три основания являются информационными, т.е. k=3, то рабочий диапазон будет определяться согласно (6) и равенIn [1], a neural network is presented for transferring from the modular code of PSCW to a generalized polyadic system in which 5 irreducible polynomials p 1 (z) = z + 1, p 2 (z) = z 2 + z + 1, p 3 ( z) = z 4 + z 3 + z 2 + z + 1, p 4 (z) = z 4 + z 3 +1, p 5 (z) = z 4 + z + 1. If we assume that the first three bases are informational, i.e. k = 3, then the working range will be determined according to (6) and is equal to
Оставшиеся два основания p4(z)=z4+z3+1 и p5(z)=z4+z+1 будем считать контрольными модулями, с помощью которых будут производиться поиск и коррекция ошибок, возникающих в кодах ПСКВ.The remaining two bases p 4 (z) = z 4 + z 3 +1 and p 5 (z) = z 4 + z + 1 will be considered as control modules, with the help of which the search and correction of errors that occur in the PSKV codes will be performed.
В этом случае любой полином, представленный в коде ПСКВ, чья степень будет меньше семи, т.е. degA(z)<7, является разрешенным, а его кодовая комбинация не содержит ошибки. В противном случае кодовая комбинация содержит ошибки.In this case, any polynomial represented in the PSKV code whose degree will be less than seven, i.e. degA (z) <7, is allowed, and its code combination does not contain errors. Otherwise, the code combination contains errors.
Коэффициенты обобщенной полиадической системы позволяют осуществить поиск и коррекцию ошибок в кодах ПСКВ. Для данного примера полином A(z) можно представить в обобщенной полиадической системе как The coefficients of the generalized polyadic system allow searching and correcting errors in the PSKV codes. For this example, the polynomial A (z) can be represented in a generalized polyadic system as
где Where
Ортогональные базисы такой системы равны:The orthogonal bases of such a system are equal to:
B1(z)=z14+z13+z12+z11+z10+z9+z8+z7+z6+z5+z4+z3+z2+z+1;B 1 (z) = z 14 + z 13 + z 12 + z 11 + z 10 + z 9 + z 8 + z 7 + z 6 + z 5 + z 4 + z 3 + z 2 + z + 1;
B2(z)=z14+z13+z11+z10+z8+z7+z5+z4+z2+z;B 2 (z) = z 14 + z 13 + z 11 + z 10 + z 8 + z 7 + z 5 + z 4 + z 2 + z;
B3(z)=z14+z13+z12+z11+z9+z8+z7+z6+z4+z3+z2+z; 3 B (z) = z + z 14 13 12 + z + z + z 11 9 + z 8 + z 6 + z 7 + z 4 + z 3 + z 2 + z;
B4(z)=z14+z13+z12+z11+z9+z7+z6+z3;B 4 (z) = z 14 + z 13 + z 12 + z 11 + z 9 + z 7 + z 6 + z 3 ;
B5(z)=z12+z9+z8+z6+z4+z3+z2+z.B 5 (z) = z 12 + z 9 + z 8 + z 6 + z 4 + z 3 + z 2 + z.
Представим ортогональные базисы в виде коэффициентов ОПСWe represent orthogonal bases in the form of OPS coefficients
Согласно Китайской теореме об остатках полином A(z) определяется какAccording to the Chinese remainder theorem, the polynomial A (z) is defined as
где - полный диапазон ПСКВ.Where - full range of PSKV.
Если в качестве ортогональных базисов Bi(z) взять их представления в ОПС, то при умножении остатков αi(z) на последние можно получить коэффициенты ОПСIf we take their representations in the OPS as the orthogonal bases B i (z), then by multiplying the remainders α i (z) by the latter, we can obtain the OPS
где
При этом умножение вычетов на соответствующие коэффициенты
Из выражения (8) наглядно видно, что если полином A(z), представленный в ПСКВ, не содержит ошибки, то его степень не превысит степень рабочего диапазона. Следовательно, значения старших коэффициентов ОПС должны равняться нулю, т.е. a4(z)=0 и a5(z)=0.From the expression (8) it is clearly seen that if the polynomial A (z) presented in the PSKV does not contain an error, then its degree will not exceed the degree of the working range. Therefore, the values of the highest OPS coefficients should be zero, i.e. a 4 (z) = 0 and a 5 (z) = 0.
Если полином A*(z), представленный в ПСКВ, содержит ошибку, то его значение будет определяться какIf the polynomial A * (z) presented in the PSKV contains an error, then its value will be determined as
где
В результате этого результат ошибочного кода A*(z) при переводе в позиционный код окажется за пределами рабочего диапазона Ppaб(z). Следовательно, значения старших коэффициентов ОПС не будут равняться нулю. При этом по величине значений старших коэффициентов ОПС можно однозначно определить местоположение и глубину ошибки.As a result of this, the result of the erroneous code A * (z) when transferred to the positional code will be outside the working range P paб (z). Consequently, the values of the highest OPS coefficients will not be zero. In this case, by the value of the senior coefficients of the FSA, one can unambiguously determine the location and depth of the error.
Чтобы осуществлять коррекцию ошибок в комбинации кода ПСКВ были введены два дополнительных слоя нейронов. Структура устройства представлена на фигуре 1. Устройство состоит из двухслойной нейронной сети (нейроны 1-15 образуют первый слой, нейроны 16-30 создают второй слой), блока памяти 31, имеющего восемь входов 32-39 и семь выходов 40-46, семи двухвходовых корректирующих сумматоров 47-53.In order to carry out error correction, two additional layers of neurons were introduced in the combination of the PSCW code. The structure of the device is shown in figure 1. The device consists of a two-layer neural network (neurons 1-15 form the first layer, neurons 16-30 create the second layer), a
Рассмотрим двухслойную нейронную сеть, структура которой совпадает с прототипом [1]. Каждый слой содержит по 15 нейронов. Входной слой состоит из 15 нейронов, распределенных в соответствии с размерностью разрядных сеток модулей -1-2-4-4-4. Данные нейроны осуществляют разветвление входного вектора (α1(z), α2(z), α3(z), α4(z), α5(z)), представленного в двоичной форме. Причем нейрон 1 предназначен для распределения нулевого разряда
Второй слой нейронной сети содержит также 15 нейронов, распределенных в соответствии с размерностью разрядных сеток коэффициентов (ai(z), i=1, 2, 3, 4, 5) ОПС -1-2-4-4-4. Нейроны 16-30 второго слоя выполняют базовую операцию суммирования по модулю два значений разрядов, поступающих с выходов соответствующих нейронов первого слоя. Синаптические веса связей равны единице.The second layer of the neural network also contains 15 neurons distributed in accordance with the dimension of the discharge grids of coefficients (a i (z), i = 1, 2, 3, 4, 5) of the OPS -1-2-4-4-4. Neurons 16-30 of the second layer perform the basic operation of summing modulo two values of the discharges coming from the outputs of the corresponding neurons of the first layer. Synaptic link weights are equal to one.
Нейрон 16 предназначен для приема данных, поступающих с выхода нейрона 1 входного слоя. Выход нейрона 16 соответствует нулевому разряду первого коэффициента ОПС a1(z).
Нейроны 17, 18 осуществляют вычисление нулевого и первого
,
разрядов второго коэффициента ОПС соответственно. Причем вход нейрона 17 подключен к выходу нейрона 3. Вход нейрона 18 подключен к выходу нейронов 1, 2, 3.
Нейроны 19, 20, 21, 22 осуществляют вычисление нулевого, первого, второго и третьего разрядов
,
,
,
третьего коэффициента ОПС a3(z) соответственно. Причем нейрон 19 подключен к выходам нейронов 2, 4 и 6 первого слоя. Нейрон 20 - к выходам нейронов 1, 4, 5, 6 и 7. Вход нейрона 21 - к выходам нейронов 2, 3, 4, 5 и 7. Вход нейрона 22 - к выходам нейронов 1, 2, 5.
Нейроны 23, 24, 25, 26 осуществляют вычисление нулевого, первого, второго и третьего разрядов
,
,
,
четвертого коэффициента ОПС a4(z) соответственно. Причем входы нейрона 23 подключены к выходам нейронов 2, 4, 7, 10 первого слоя. Вход нейрона 24 - к выходам нейронов 2, 3, 5, 8, 11. Вход нейрона 25 - к выходам нейронов 3, 4, 6, 8, 9. Вход нейрона 26 - к выходам нейронов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9.
Нейроны 27, 28, 29, 30 осуществляют вычисление нулевого, первого, второго и третьего разрядов
,
,
,
пятого коэффициента ОПС a5(z) соответственно. Причем вход нейрона 27 подключен к выходам нейронов 5, 9, 11 и 15 первого слоя. Вход нейрона 28 - к выходам нейронов 1, 3, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 15. Вход нейрона 29 - к выходам нейронов 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 13.Вход нейрона 30 - к выходам нейронов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 14 первого слоя.
Блок памяти 31 имеет 8 входов. Первый вход 32 подключен к выходу нейрона 23. Второй вход 33 подсоединен к выходу нейрона 24. Третий вход 34 подключен к выходу нейрона 25. Четвертый вход 35 блока памяти 31 подключен к выходу нейрона 26. Пятый вход 36 блока памяти 31 подключен к выходу нейрона 27. Шестой вход 37 блока памяти 31 подключен к выходу нейрона 28. Седьмой вход 38 блока памяти 31 подключен к выходу нейрона 29. Восьмой вход 39 блока памяти 31 подключен к выходу нейрона 30. Таким образом, на первый вход 32 блока памяти 31 поступает значение нулевого разряда
четвертого коэффициента a4(z), на второй вход 33 - первый разряд
коэффициента ОПС a4(z), на третий вход 34 - второй разряд
коэффициента ОПС a4(z), на четвертый вход 35 - третий разряд
коэффициента ОПС a4(z). Значения нулевого, первого, второго и третьего разрядов
,
,
,
пятого коэффициента ОПС a5(z) поступают соответственно на пятый 36, шестой 37, седьмой 38 и восьмой 39 входы блока памяти 31.The
Первый вход корректирующего сумматора 47 подключен к выходу нейрона 16, а второй вход подсоединен к первому выходу 40 блока памяти 31. Таким образом, на первый вход корректирующего сумматора 47 поступает нулевой разряд
первого коэффициента ОПС a1(z), а на второй вход - корректирующее значение
. В результате этого происходит исправление ошибки по нулевому разряду первого коэффициента а1(z).The first input of the correcting
Первый вход корректирующего сумматора 48 подключен к выходу нейрона 17, а второй вход подсоединен ко второму выходу 41 блока памяти 31. Таким образом, на первый вход корректирующего сумматора 48 поступает разряд
второго коэффициента ОПС a2(z), а на второй вход - корректирующее значение
. В результате этого происходит исправление ошибки в данном разряде.The first input of the correcting
Первый вход корректирующего сумматора 49 подключен к выходу нейрона 18, а второй вход подсоединен ко второму выходу 42 блока памяти 31. Таким образом, на первый вход корректирующего сумматора 49 поступает разряд
второго коэффициента ОПС a2(z), а на второй вход - корректирующее значение
. В результате этого происходит исправление ошибки в данном разряде.The first input of the correcting
Первый вход корректирующего сумматора 50 подключен к выходу нейрона 19, а второй вход подсоединен ко второму выходу 43 блока памяти 31. Таким образом, на первый вход корректирующего сумматора 50 поступает разряд
третьего коэффициента ОПС a3(z), а на второй вход - корректирующее значение
. В результате этого происходит исправление ошибки в данном разряде.The first input of the correcting
Первый вход корректирующего сумматора 51 подключен к выходу нейрона 20, а второй вход подсоединен ко второму выходу 44 блока памяти 31. Таким образом, на первый вход корректирующего сумматора 51 поступает разряд
третьего коэффициента ОПС a3(z), а на второй вход - корректирующее значение
. В результате этого происходит исправление ошибки в данном разряде.The first input of the correcting adder 51 is connected to the output of the
Первый вход корректирующего сумматора 52 подключен к выходу нейрона 21, а второй вход подсоединен ко второму выходу 45 блока памяти 31. Таким образом, на первый вход корректирующего сумматора 52 поступает разряд
третьего коэффициента ОПС a3(z), а на второй вход - корректирующее значение
. В результате этого происходит исправление ошибки в данном разряде.The first input of the correcting
Первый вход корректирующего сумматора 53 подключен к выходу нейрона 22, а второй вход подсоединен ко второму выходу 46 блока памяти 31. Таким образом, на первый вход корректирующего сумматора 53 поступает разряд
третьего коэффициента ОПС a3(z), а на второй вход - корректирующее значение
. В результате этого происходит исправление ошибки в данном разряде.The first input of the correcting
С выходов корректирующих сумматоров 47-53, которые являются выходами устройства, снимаются исправленные значения коэффициентов ОПС a1(z), a2(z), a3(z).From the outputs of the correcting adders 47-53, which are the outputs of the device, the corrected values of the OPS coefficients a 1 (z), a 2 (z), a 3 (z) are removed.
Блок памяти 31 предназначен для хранения констант коррекции, значение которых зависит от вычисленных величин старших коэффициентов ОПС. Зависимость значений старших коэффициентов ОПС a4(z) и a5(z) от местоположения и глубины ошибки в коде ПСКП приведены в таблице 1.The
Зависимость между значениями старших коэффициентов a4(z), a5(z) и корректирующими значениями коэффициентов ОПС a1(z), a2(z), a3(z) приведена в таблице 2.The relationship between the values of the leading coefficients a 4 (z), a 5 (z) and the correcting values of the OPS coefficients a 1 (z), a 2 (z), a 3 (z) are given in table 2.
Рассмотрим работу устройства.Consider the operation of the device.
Пусть задан полином A(z)=z6+z5+z4+z+1, который принадлежит рабочему диапазону Ppaб(z). Тогда его код в ПСКВ имеет вид A(z)=(1, z+1, z3+z2+z+1, z3+z2+z, z3+z) и при этом этот код не содержит ошибки. Воспользуемся выражением (10) и произведем вычисление коэффициентов ОПС. Так как полином A(z) принадлежит рабочему диапазону, то при переводе из ПСКВ в обобщенную полиадическую систему, согласно равенству (8), должны быть значения старших коэффициентов ОПС a4(z)=0 и a5(z)=0. В результате вычислений были получены следующие значения:Let a polynomial A (z) = z 6 + z 5 + z 4 + z + 1 be given, which belongs to the working range P paб (z). Then its code in the PSKV has the form A (z) = (1, z + 1, z 3 + z 2 + z + 1, z 3 + z 2 + z, z 3 + z) and this code does not contain an error . We use expression (10) and calculate the OPS coefficients. Since the polynomial A (z) belongs to the working range, when transferring from PSKV to the generalized polyadic system, according to equality (8), there should be values of the highest OPS coefficients a 4 (z) = 0 and a 5 (z) = 0. As a result of the calculations, the following values were obtained:
a1(z)=1, a2(z)=z+1, a3(z)=z3+z2+z+1, a4(z)=0, a5(z)=0.a 1 (z) = 1, a 2 (z) = z + 1, a 3 (z) = z 3 + z 2 + z + 1, a 4 (z) = 0, a 5 (z) = 0.
Это свидетельствует о том, что данная кодовая комбинация, представленная в ПСКВ, не содержит ошибки.This indicates that this code combination, presented in the PSKV, does not contain errors.
В прототипе [1] было показано, как можно провести расчет коэффициентов ОПС с использованием двухслойной нейронной сети прямого распространения. Воспользуемся таблицей 3, с помощью которой покажем работу первого и второго слоев нейронной сети. Рассмотрим получение сигнала на выходе нейрона 18, который соответствует первому разряду второго коэффициента ОПС
. Так как на его вход подается 3 единицы, то результат суммирования по модулю два (суммируем по столбцам) равен единице. Аналогичным образом вычисляются значения на выходах остальных нейронов второго слоя. Коэффициенты ОПС, полученные с помощью таблицы 3, совпали с вычисленными ранее.In the prototype [1], it was shown how it is possible to calculate the OPS coefficients using a two-layer direct distribution neural network. We use table 3, with which we show the operation of the first and second layers of the neural network. Consider receiving a signal at the output of
Так как старшие коэффициенты ОПС равны нулю, то это свидетельствуют, что кодовая комбинация ПСКВ не содержит ошибку, и ее не надо корректировать. В этом случае на входы блока памяти 31 поступают нулевые сигналы с выходов нейронов 23-26 и 27-30, которые соответствуют двоичному представлению коэффициентов a4(z) и a5(z), В результате этого с выходов 40-46 также снимается нулевой результат, который подается на корректирующие сумматоры 47-53. В соответствии с этим на выходах этих корректирующих сумматоров, выполняющих операцию суммирования по модулю, значения коэффициентов ОПС a1(z)=1, a2(z)=z+1, a3(z)=z3+z2+z+1, которые были получены с выходов нейронов 16-23 второго слоя, останутся без коррекции.Since the highest OPS coefficients are equal to zero, this indicates that the code combination of PSKV does not contain an error, and it does not need to be corrected. In this case, the inputs of the
Пусть произошла ошибка в первом остатке кода ПСКВ и ее глубина равна
а 1(z)=0; and 1 (z) = 0;
a 2(z)=1; a 2 (z) = 1;
a 3(z)=z2+1; a 3 (z) = z 2 +1;
a 4(z)=z3; a 4 (z) = z 3 ;
a 5(z)=z3+z2+z. a 5 (z) = z 3 + z 2 + z.
Работу на нейронной сети прямого распределения можно представить в виде таблицы 4.Work on a direct distribution neural network can be represented in table 4.
Так как значения старших коэффициентов ОПС a 4(z)≠0 и a 5(z)≠0, то это свидетельствует о том, что кодовая комбинация содержит ошибку.Since the values of the highest OPS coefficients are a 4 (z) ≠ 0 and a 5 (z) ≠ 0, this indicates that the code combination contains an error.
В соответствии с полученными значениями a 4(z)=z3 и a 5(z)=z3+z2+z единичный сигнал будет на выходе нейронов 26, 28, 29 и 30 второго слоя. Этот сигнал с выходов нейронов 26, 28, 29, 30 подается на четвертый 35, шестой 37, седьмой 38 и восьмой 39 входы блока памяти 31 соответственно.In accordance with the obtained values a 4 (z) = z 3 and a 5 (z) = z 3 + z 2 + z, a single signal will be at the output of
В результате с выходов блока памяти 31, согласно данным, приведенным в таблице 2, будут сниматься корректирующие значения Δа1(z)=1, Δа2(z)=z, Δa3(z)=z3+z. Это значит, что сигналы появятся соответственно на первом 40, третьем 42, пятом 44 и седьмом 46 выходах блока памяти 31. Следовательно, эти сигналы поступят на вторые входы первого 47, третьего 49, пятого 51 и седьмого 53 корректирующих сумматоров.As a result, the correcting values Δа 1 (z) = 1, Δа 2 (z) = z, Δa 3 (z) = z 3 + z will be removed from the outputs of the
В результате на выходе первого 47 корректирующего сумматора получаемAs a result, at the output of the first 47 correcting adder, we obtain
Ошибку исправили. Теперь откорректированное значение первого коэффициента ОПС a1(z)=1.The bug was fixed. Now, the corrected value of the first OPS coefficient is a 1 (z) = 1.
На выходе второго 48 корректирующего сумматора получаем сигналAt the output of the second 48 correcting adder we get a signal
На выходе третьего 49 корректирующего сумматора получаем сигналAt the output of the third 49 correcting adder we get a signal
Произошло исправление ошибки. Теперь откорректированное значение первого коэффициента ОПС а2(z)=z+1.An error has been fixed. Now, the corrected value of the first OPS coefficient is a 2 (z) =
На выходе четвертого 50 корректирующего сумматора получаем сигналAt the output of the fourth 50 correcting adder we get a signal
Ошибка в разряде исправлена.The error in the discharge is fixed.
На выходе пятого 51 корректирующего сумматора получаем сигналAt the output of the fifth 51 correcting adder we get a signal
Ошибка в разряде исправлена.The error in the discharge is fixed.
На выходе шестого 52 корректирующего сумматора получаем сигналAt the output of the sixth 52 correcting adder we get a signal
Ошибка в разряде исправлена.The error in the discharge is fixed.
На выходе седьмого 53 корректирующего сумматора получаем сигналAt the output of the seventh 53 correcting adder we get a signal
Ошибка исправлена. Теперь откорректированное значение третьего коэффициента ОПС равно a3(z)=z3+z2+z+1.The bug is fixed. Now, the corrected value of the third OPS coefficient is a 3 (z) = z 3 + z 2 + z + 1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015118089/08A RU2584495C1 (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Device for calculating factor of generalised polyadic error correction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015118089/08A RU2584495C1 (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Device for calculating factor of generalised polyadic error correction |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2584495C1 true RU2584495C1 (en) | 2016-05-20 |
Family
ID=56012168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015118089/08A RU2584495C1 (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Device for calculating factor of generalised polyadic error correction |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2584495C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108364064A (en) * | 2017-01-27 | 2018-08-03 | 意法半导体股份有限公司 | Operate method, corresponding network, device and the computer program product of neural network |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4107783A (en) * | 1977-02-02 | 1978-08-15 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | System for processing arithmetic information using residue arithmetic |
RU2256226C2 (en) * | 2003-07-30 | 2005-07-10 | Ставропольский государственный университет | Neuron network for broadening tuple of numeric subtractions system |
RU2258956C1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-08-20 | Северо-Кавказский государственный технический университет | Neuron network for calculating coefficients of combined polyadic system, represented in extended galois fields gf(2v) |
RU2300801C2 (en) * | 2005-06-30 | 2007-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" | Device for finding and correcting errors in codes of polynomial system of residue classes based on zeroing |
RU2301441C2 (en) * | 2005-08-01 | 2007-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" | Device for spectral detection and correction of errors in codes of polynomial residue classes system |
-
2015
- 2015-05-14 RU RU2015118089/08A patent/RU2584495C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4107783A (en) * | 1977-02-02 | 1978-08-15 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | System for processing arithmetic information using residue arithmetic |
RU2256226C2 (en) * | 2003-07-30 | 2005-07-10 | Ставропольский государственный университет | Neuron network for broadening tuple of numeric subtractions system |
RU2258956C1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-08-20 | Северо-Кавказский государственный технический университет | Neuron network for calculating coefficients of combined polyadic system, represented in extended galois fields gf(2v) |
RU2300801C2 (en) * | 2005-06-30 | 2007-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" | Device for finding and correcting errors in codes of polynomial system of residue classes based on zeroing |
RU2301441C2 (en) * | 2005-08-01 | 2007-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" | Device for spectral detection and correction of errors in codes of polynomial residue classes system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108364064A (en) * | 2017-01-27 | 2018-08-03 | 意法半导体股份有限公司 | Operate method, corresponding network, device and the computer program product of neural network |
US11308406B2 (en) | 2017-01-27 | 2022-04-19 | Stmicroelectronics S.R.L. | Method of operating neural networks, corresponding network, apparatus and computer program product |
CN108364064B (en) * | 2017-01-27 | 2022-05-24 | 意法半导体股份有限公司 | Method, device and system for operating neural network |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3373210B1 (en) | Transposing neural network matrices in hardware | |
Chervyakov et al. | An approximate method for comparing modular numbers and its application to the division of numbers in residue number systems | |
Tuitman | Counting points on curves using a map to P1, II | |
Mohan et al. | Specialized residue number systems | |
RU2584495C1 (en) | Device for calculating factor of generalised polyadic error correction | |
CN108334304A (en) | digital recursive division | |
RU2622881C1 (en) | Device for calculating the amount of steam works in the polynomial system of the classes of deductions | |
Chervyakov et al. | Computation of positional characteristics of numbers in RNS based on approximate method | |
RU2579991C1 (en) | Self-checking special-purpose computer of boolean function systems | |
RU2559771C2 (en) | Device for primary division of molecular numbers | |
RU2626654C1 (en) | Multiplier by module | |
Arroyo et al. | Artificial satellites preliminary orbit determination by the modified high-order Gauss method | |
US20140052767A1 (en) | Apparatus and architecture for general powering computation | |
RU2744815C1 (en) | Device for transferring numbers from residue number system and base-radix extensions | |
Chebbah et al. | Numerical solution of generalized logarithmic integral equations of the second kind by projections | |
RU2653257C1 (en) | Device for detecting and correcting the error of the modular code | |
Kalmykov et al. | Application of correcting polynomial modular codes in infotelecommunication systems | |
Eilers | Modular form representation for periods of hyperelliptic integrals | |
RU2591009C1 (en) | Method and device for arrangement of groups of numbers in homogeneous units of digital register | |
RU2799035C1 (en) | Conveyor totalizer by modulo | |
RU2270475C2 (en) | Device for calculating sums of paired results of multiplications in polynomial system of residual classes | |
RU2256226C2 (en) | Neuron network for broadening tuple of numeric subtractions system | |
BF et al. | SOME COMPUTATIONAL ALGEBRAIC PROBLEMS, REDUCIBLE TO THE KNAPSACK PROBLEM, AND THEIR SOLUTION USING LUNAR ARITHMETIC | |
EP2884403A1 (en) | Apparatus and method for calculating exponentiation operations and root extraction | |
RU2301441C2 (en) | Device for spectral detection and correction of errors in codes of polynomial residue classes system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200515 |