RU56092U1

RU56092U1 - DEVICE FOR FORMING A CODED VECTOR OF WEIGHT COEFFICIENTS

Info

Publication number: RU56092U1
Application number: RU2006109616/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Анатольевич Мальцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Ви Ай Пи Колор"
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-08-27

Abstract

Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений, в частности, для преобразования цифровых кодов исходного отображения в кодовые вектора весовых коэффициентов. Требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей, содержит параллельный сумматор, блок умножения на весовой коэффициент, блок сжатия отображения, коммутатор и блок памяти.The utility model relates to the field of data processing for special applications, in particular, for converting digital codes of the initial mapping into code vectors of weight coefficients. The required technical result, which consists in expanding the functionality, contains a parallel adder, a weighting multiplier, a display compression unit, a switch, and a memory unit.

Description

Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений, в частности, для преобразования цифровых кодов исходных отображений, например двумерных изображений объектов, в кодовые вектора весовых коэффициентов, используемых, в частности, при формировании решающих функций в алгоритмах распознавания двумерных изображений.The utility model relates to the field of data processing for special applications, in particular, for converting digital codes of source mappings, for example, two-dimensional images of objects, into code vectors of weighting coefficients, used, in particular, in the formation of decision functions in two-dimensional image recognition algorithms.

Известно устройство, содержащее генераторы пилообразного напряжения, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, элементы ИЛИ, блоки памяти функций принадлежности, блоки определения минимума, блок памяти функции принадлежности, блоки сравнения, блоки вычитания из единицы, регистры, счетчик и элементы задержки с соответствующими связями [Авторское свидетельство СССР №1791815, кл. G 06 F 7/58, 1990].A device is known that contains sawtooth generators, analog-to-digital and digital-to-analog converters, OR elements, memory blocks of membership functions, blocks for determining the minimum, memory block of membership functions, comparison blocks, blocks of subtraction from unity, registers, counter and delay elements with corresponding communications [USSR author's certificate No. 1791815, cl. G 06 F 7/58, 1990].

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности.The disadvantage of this device is the relatively narrow functionality.

Известно также устройство, содержащее n параллельных сумматоров, входы и выходы которых являются, соответственно, группой входов и группой выходов устройства, а также n блоков умножения на весовые коэффициенты, при этом, вход i-ого блока умножения на весовые коэффициенты (i=1...N) соединен с выходом i-ого параллельного сумматора, а каждый из выходов j-ого блока умножения на весовые коэффициенты (j=1...N) соединен с соответствующим ему входом взвешенного сигнала i-ого сумматора (i не = j) [А.В.Назаров, А.И.Лоскутов "Нейросетевые алгоритмы прогнозирования и оптимизации систем", Санкт-Петербург, "Наука и Техника", 2003 г., рис.2.8, 64].A device is also known that contains n parallel adders, the inputs and outputs of which are, respectively, the group of inputs and the group of outputs of the device, as well as n blocks of multiplication by weighting factors, while the input of the i-th block of multiplying by weighting factors (i = 1. ..N) is connected to the output of the i-th parallel adder, and each of the outputs of the j-th block of multiplication by weighting factors (j = 1 ... N) is connected to the corresponding input of the weighted signal of the i-th adder (i not = j ) [A.V. Nazarov, A.I. Loskutov "Neural network prediction algorithms and system optimization ", St. Petersburg," Science and Technology, 2003, Fig. 2.8, 64].

Недостатком устройства также является относительно узкие функциональные возможности.The disadvantage of the device is also relatively narrow functionality.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее n параллельных сумматоров, входы которых являются группой входов устройства, а также N блоков умножения на весовые коэффициенты и N блоков сжатия отображения, при этом, каждый из выходов j-ого блока умножения на весовые коэффициенты (j=1...N) соединен с соответствующим ему входом взвешенного сигнала i-ого параллельного сумматора (i=1...N, i не = j), входы i-ых блоков умножения на весовые коэффициенты (i=1...N) соединены с выходами одноименных блоков сжатия отображения, входы которых соединены с выходами одноименных параллельных сумматоров, а выходы - являются группой выходов устройства, а блоки сжатия отображения выполнены в виде функциональных преобразователей входного сигнала Х в выходной сигнал Y по закону Y=1/(1+ехр(-X)) [RU 45579, 2005].The closest in technical essence to the proposed one is a device containing n parallel adders, the inputs of which are a group of device inputs, as well as N blocks of multiplication by weight coefficients and N blocks of compression of the display, each of the outputs of the j-th block of multiplication by weight coefficients (j = 1 ... N) is connected to the corresponding input of the weighted signal of the i-th parallel adder (i = 1 ... N, i not = j), the inputs of the i-th blocks of multiplication by weight coefficients (i = 1. ..N) connected to the outputs of the same compression units displayed I, the inputs of which are connected to the outputs of the parallel adders of the same name, and the outputs are a group of device outputs, and the display compression blocks are made in the form of functional converters of the input signal X to output signal Y according to the law Y = 1 / (1 + exp (-X)) [RU 45579, 2005].

Недостатком известного устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку осуществляя преобразование исходных цифровых кодов в кодовые вектора двумерных изображений, например, текстовых документов, оно не позволяет формировать кодовые вектора весовых коэффициентов, используемых, в частности, при формировании решающих функций в различных алгоритмах распознавания двумерных изображений.A disadvantage of the known device is the relatively narrow functionality, since by converting the source digital codes into code vectors of two-dimensional images, for example, text documents, it does not allow generating code vectors of weighting coefficients used, in particular, when generating decision functions in various algorithms for recognizing two-dimensional images .

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения формирования кодовых векторов весовых коэффициентовThe required technical result is to expand the functionality by providing the formation of code vectors of weight coefficients

Требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее параллельный сумматор, блок умножения на весовой коэффициент и блок сжатия отображения, введены коммутатор, группа выходов которого соединена с группой входов параллельного сумматора, выход которого соединен с входом умножителя на весовой коэффициент, The required technical result is achieved by the fact that, in a device containing a parallel adder, a weight multiplier and a display compression unit, a switch is introduced, the group of outputs of which is connected to a group of inputs of a parallel adder, the output of which is connected to the input of the multiplier by a weight factor,

выход которого соединен с входом сжатия отображения, а также блок памяти, информационный вход которого соединен с выходом блока сжатия отображения, и блок управления, адресный выход которого соединен с управляющим входом коммутатора и адресным управляющим входом блока памяти, вход разрешения записи которого соединен с тактовым выходом блока управления, при этом, блок сжатия отображения выполнен в виде порогового блока.the output of which is connected to the display compression input, as well as the memory unit, the information input of which is connected to the output of the display compression unit, and the control unit, the address output of which is connected to the control input of the switch and the address control input of the memory unit, the recording permission input of which is connected to the clock output the control unit, in this case, the display compression unit is made in the form of a threshold unit.

На чертеже представлены: на фиг.1 - структурная схема устройства для формирования кодового вектора весовых коэффициентов, на фиг.2 - блока управления.The drawing shows: in Fig. 1 is a structural diagram of a device for generating a code vector of weight coefficients, in Fig. 2 is a control unit.

Устройство для формирования кодового вектора весовых коэффициентов (фиг.1) содержит параллельный сумматор 1, блок 2 умножения на весовой коэффициент и блок 3 сжатия отображения.A device for generating a weight vector code vector (FIG. 1) comprises a parallel adder 1, a weight multiplier 2, and a display compression unit 3.

Кроме того, устройство содержит коммутатор 4, группа выходов которого соединена с группой входов параллельного сумматора 1, выход которого соединен с входом умножителя 2 на весовой коэффициент, выход которого соединен с входом блока 3 сжатия отображения.In addition, the device includes a switch 4, the group of outputs of which is connected to the group of inputs of the parallel adder 1, the output of which is connected to the input of the multiplier 2 by a weight factor, the output of which is connected to the input of the display compression unit 3.

Дополнительно устройство содержит блок памяти 5, информационный вход которого соединен с выходом блока 3 сжатия отображения, и блок 6 управления, адресный выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 4 и адресным управляющим входом блока 5 памяти, вход разрешения записи которого соединен с тактовым выходом блока 6 управления, при этом, блок 3 сжатия отображения выполнен в виде порогового блока.Additionally, the device comprises a memory unit 5, the information input of which is connected to the output of the display compression unit 3, and a control unit 6, the address output of which is connected to the control input of the switch 4 and the address control input of the memory unit 5, the recording permission input of which is connected to the clock output of the unit 6 control, while the display compression unit 3 is made in the form of a threshold unit.

Блок 6 управления (фиг.2) содержит генератор 7 тактовых импульсов (ГТИ), и счетчик 8 импульсов, выход которого является адресным выходом блока 6 управления, а вход - соединен с выходом ГТИ 7 и является тактовым выходом блока 6 управления.The control unit 6 (figure 2) contains a clock generator 7 (GTI), and a pulse counter 8, the output of which is the address output of the control unit 6, and the input is connected to the output of the GTI 7 and is a clock output of the control unit 6.

Все элементы устройства являются стандартными элементами цифровой и импульсной техники.All elements of the device are standard elements of digital and pulse technology.

Работает устройство для формирования кодового вектора весовых коэффициентов следующим образом.A device for generating a code vector of weighting coefficients operates as follows.

На информационные входы коммутатора 4 подается вектор исходных цифровых кодов, являющийся исходной информацией, например, о соответствующем исходном двумерном изображении в виде отсчетов уровней сигналов по двумерным координатам изображения.At the information inputs of the switch 4, a vector of source digital codes is supplied, which is the source information, for example, about the corresponding source two-dimensional image in the form of samples of signal levels along the two-dimensional image coordinates.

Работа устройства начинается с запуска ГТИ 7, импульсы которого выполняют функции тактирования и подаются на вход разрешения записи блока 5 памяти. Кроме того, эти же импульсы подсчитываются счетчиком 8, формирующем адресные коды, которые синхронно подаются на управляющий вход коммутатора 4 и адресные управляющие входы блока 5 памяти.The operation of the device begins with the launch of the GTI 7, the pulses of which perform the functions of the clock and are fed to the recording permission input of the memory unit 5. In addition, these same pulses are counted by a counter 8, which generates address codes that are synchronously fed to the control input of the switch 4 and the address control inputs of the memory unit 5.

По сигналам, поступающим на управляющий вход коммутатора 4, он коммутирует на свой выход группы входные сигналы по требуемому алгоритму.According to the signals received at the control input of the switch 4, it commutates to its group output the input signals according to the required algorithm.

Например, на выход коммутатора 4 подаются отсчеты уровней сигналов по нескольким соседним координатам, в частном случае по четырем. Затем производится сдвиг по координате на один отсчет, поэтому при следующем адресном сигнале на выходе коммутатора 4 будет сформирована группа из очередных четырех отсчетов, которые будут отличаться от предыдущей группы отсчетов на один отсчет за счет выбытия условно первого отсчета и введения следующего условно пятого отсчета.For example, the output of the switch 4 is fed samples of signal levels at several adjacent coordinates, in the particular case of four. Then, the coordinate is shifted by one sample, therefore, at the next address signal at the output of switch 4, a group of four subsequent samples will be formed, which will differ from the previous group of samples by one sample due to the retirement of the conditionally first sample and the introduction of the next conditionally fifth sample.

Отсчеты с выхода коммутатора 4 суммируются в параллельном сумматоре 1 и поступают в блок 2 умножения на весовой коэффициент, в котором умножаются, например, на величину, обратную числу отсчетов, формируемых на выходе коммутатора 4. Следовательно, на выходе блока 4 умножения формируется величина, равная среднему уровню по всему числу отсчетов, поступающим на вход параллельного сумматора 1.The samples from the output of the switch 4 are summed up in the parallel adder 1 and are sent to the multiplication unit 2 by a weight factor, in which, for example, are multiplied by the reciprocal of the number of samples generated at the output of the switch 4. Therefore, the value equal to the average level for the entire number of samples received at the input of the parallel adder 1.

В блоке 3 сжатия отображения, выполненного, например, в виде порогового блока, производится преобразование выходного сигнала блока 2 In block 3 compression of the display, made, for example, in the form of a threshold block, the output signal of block 2 is converted

умножения на весовой коэффициент в сигнал с уровнем логической единицы или, соответственно, с уровнем логического нуля. Уровень порога блока 3 может быть выбран, например, равным среднему уровню отсчетов входного отображения.multiplication by the weighting factor in the signal with the level of a logical unit or, respectively, with a level of logical zero. The threshold level of block 3 can be selected, for example, equal to the average level of samples of the input display.

Сигналы с выхода блока 3 поступают в блок 5 памяти и записываются по адресам, задаваемым блоком 6 управления синхронно с сигналом ГТИ 8.The signals from the output of block 3 enter the block 5 of the memory and are recorded at the addresses specified by the control unit 6 in synchronization with the signal GTI 8.

В результате в блоке 5 памяти по адресам всех групп отсчетов исходного отображения формируется кодовый вектор весовых коэффициентов, элементы которого принимают значения логических единиц и нулей. Подобные вектора используются, в частности, при формировании решающих функций в алгоритмах распознавания двумерных изображений.As a result, in the memory block 5, at the addresses of all groups of samples of the initial display, a code vector of weight coefficients is formed, the elements of which take values of logical units and zeros. Similar vectors are used, in particular, in the formation of critical functions in two-dimensional image recognition algorithms.

После перебора всех координат исходного отображения на выходе переполнения счетчика 8 будет сформирован сигнал с уровнем логической единицы, по которому работа устройства прекращается. Это может быть произведено путем подачи этого сигнала на вход останова ГТИ 8.After enumerating all the coordinates of the initial display at the output of the counter overflow 8, a signal will be generated with the level of a logical unit at which the device stops working. This can be done by applying this signal to the stop input of the GTI 8.

Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям предложенное устройство обладает более широкими функциональными возможностями, поскольку оно позволяет формировать кодовые вектора весовых коэффициентов, используемых, в частности, при формировании решающих функций в различных алгоритмах распознавания двумерных изображений.Thus, thanks to the introduced improvements, the proposed device has wider functional capabilities, since it allows one to generate code vectors of weight coefficients, used, in particular, in the formation of decision functions in various algorithms for recognizing two-dimensional images.

Claims

A device for generating a weight vector code vector comprising a parallel adder, a weight multiplier and a display compression unit, characterized in that a switch is introduced, the output group of which is connected to a group of inputs of a parallel adder, the output of which is connected to the input of the multiplier by a weight coefficient, the output of which is connected to the display compression input, as well as the memory unit, the information input of which is connected to the output of the display compression unit, and the control unit, address output cerned is connected to the control input of the switch and the control input of the addressable memory block, the write enable input of which is connected to the clock output of the control unit, wherein the despreader is configured to display a threshold unit.