TWI446192B - A memory having an information filtering detection function, a method of using the same, a device including the memory - Google Patents
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Description
本發明,係有關於具備資訊過濾檢測功能的記憶體、其使用方法、包含該記憶體的裝置。
在資訊被作資料化並能夠方便地作利用之時代中,為了能夠從此龐大之資訊資料中而檢測出適當的資訊並作利用,係仍殘留有各種的課題。
特別是,關於在以畫像辨識、聲音辨識、OCR文字辨識、全文檢索、指紋等之生物體認證等作為代表之資訊檢測中而成為共通之基礎的技術中,係存在有從資訊中而將一致或者是類似的資訊(圖案)檢測出來或者是解析出來之圖案辨識技術,此種技術,在社會基礎公共設備、產業用設備、工廠設備或者是數位相機或家電產品、乃至於最新的機器人或者是人工智慧等之各種技術領域中,均有被作利用,並成為在高度之資訊處理中所不可或缺者。
然而,在以圖案辨識作為其中一例之資訊檢測之技術上最大之課題,係在於資訊比較時之比較組合次數(檢索次數),通常,係尋找出對象資訊中的最適演算法來將組合比較次數(檢索次數)作削減、或者是依存於作為對象之資訊的內容而使用超級電腦等之高速的演算處理機器來尋找出答案,又,視情況,亦會有需要對於檢測之精確度作犧牲的情形。
本發明,係為實現一種能夠對於上述一般之身為圖案辨識或者是資訊檢測技術中的長年課題之資訊檢測精確度作保證並且能夠將比較組合次數(檢索次數、檢索時間)作最大限度之降低的記憶體、以及該記憶體之利用方法,並為對於由相同申請人、相同發明人在2010年2月18日所提出的日本專利申請案特願2010-33376之「資訊處理裝置之資訊的共通管理方法、資訊之檢測方法、資料以及位址之相對關係總括並列比較聯想記憶體、具備有將資訊作共通管理之功能的資訊處理裝置、其之軟體程式」中的與「資料以及位址之相對關係總括並列聯想記憶體」有所關連之全部項目,而對本申請案主張優先權者。
同樣地,2010年3月4日的日本專利申請案特願2010-47215「具備有資訊過濾檢測功能之半導體積體電路、其之使用方法、使用此半導體積體電路之裝置」,係為從上述日本特願2010-33376作了獨立的發明,並將發明名稱之表現變更為「具備有資訊過濾檢測功能之半導體積體電路」,而對於本發明之最大特徵的「二重並列之合格與否判定結果之邏輯演算的想法」更加明確化者,又,係將作檢測之資訊的範圍,並不僅侷限於二維之畫像,而亦擴大成從一維至多維之資訊者,並將此一申請案全體,主張為對於本案之優先權。
本申請案,係將發明名稱明確地表現為「具備資訊過濾檢測功能的記憶體」,並將上述2件前申請案作了統合,而以上述日本特願2010-47215為主,再追加用以削減資訊過濾電路數之手段、二重並列邏輯演算之多重化手段、乃至於以對於人工智慧之應用等作為其中一例之此記憶體的使用方法,而補足說明之不足處,並對於一部份之表現方法作了變更。
如同前述所說明一般,以圖案辨識或者是圖案匹配作為其中一例之資訊檢測的技術,其範圍係極為廣泛,在與該檢索時間之縮短有所關連的發明中,係存在有龐大的數量,但是,像是本發明一般之為了縮短檢測時間而將身為馮諾依曼(Von Neumann)型電腦之宿命的「個別記憶體之逐次處理」一事本質性地作了避免的手法或者是此種記憶體之例,係並不存在。
作為參考,在日本特開平7-114577之「資料檢索裝置、資料壓縮裝置以及方法」中,係揭示有一種用以藉由相鄰接之資訊彼此間的比較而對於資訊作反覆檢索之手法,但是,本申請案之發明,係並不僅是對於相鄰接之資訊彼此作比較,而是亦以全記憶體之資訊作為對象而將資料之內容與其之位址的位置關係作了二重並列比較者。
[專利文獻1]日本特開平7-114577號公報
本發明所欲解決之課題,係在於:在將以一維乃至多維地而作了位址配列之資訊或者是能夠以一維乃至多維地而作位址配列之資訊作為對象,並對於作檢測之資訊(未知之資訊)和成為檢測之基準的資訊(既知之資訊)的相互之資訊的複數之位址,而藉由該資料和其之位址的雙方之關係均相對於條件而成為合格者,來從未知之資訊中而判定出與既知之資訊為相同資訊或者是類似資訊者一般之圖案辨識或者是知識處理等的資訊檢測中,而實現一種能夠對於檢測之精確度作保證,並將資料之比較次數作最大限度之削減,並且使記憶體本身能夠進行上述資訊之檢測的非馮諾依曼型之資訊檢測記憶體、並且確立該記憶體之使用方法。
為了解決上述課題,在申請項1中,係記載有一種將資訊記憶在每一記憶體位址中並且能夠將該資訊作讀出之記憶體,其特徵為,該記憶體係具備有以下(1)至(4):(1)用以將從外部所賦予並用以和被記憶在此記憶體中之資料並列地作比較之第1比較資料、和用以與此記憶體之位址的位址彼此間作並列比較之第2比較資料,此些之各比較資料作輸入之輸入手段;和(2)藉由第1比較資料而和被記憶在此記憶體中之資料作並列比較並對於合致與否作判定之手段;和(3)藉由第2比較資料而和此記憶體之位址彼此作並列比較並對於合致與否作判定之手段;和(4)將以上(2)、(3)雙方之合致與否的判定結果在每一位址處而並列地作邏輯演算之資料與位址的各合致與否結果之邏輯演算手段。
在申請項2中,係具備有下述特徵:亦即是,前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體之前述邏輯演算,係為邏輯積(AND)演算,並且,係具備有以下(1)至(3):(1)在初次之資訊檢測時,藉由前述第1比較資料來和記憶體之資料並列地進行合格與否之判定,並將合格了的至少1個以上之記憶體位址作為1次突破位址而作記憶之手段;和(2)在下一次以後之資訊檢測時,藉由新的前述第1比較資料來和記憶體之資料並列地進行合格與否之判定,並將合格了的記憶體位址,藉由由前述第2比較資料所進行之位址置換手段來作了置換之位址;和(3)將突破了上述(1)、(2)之位址的邏輯積(AND)演算之位址作輸出之手段。
在申請項3中,係具備有下述特徵:亦即是,前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體,係具備有以下(1)至(4):(1)對於各記憶體位址而個別地對於由反覆作了特定次數之賦予的前述各比較資料所進行之比較合格與否判定結果作計測之計數器手段;和(2)在前述初次之資訊檢測時,將合格了的記憶體位址之上述計數器作1的正數(count up),並將此作為前述1次突破位址之手段;和(3)在上述被反覆作了賦予之前述下一次以後的資訊檢測時,藉由前述位址之置換手段來將前述邏輯積(AND)演算結果在上述1次突破位址之計數器處進行累積正數並作為N(2以上之比較次數)次突破位址之手段;和(4)將上述(3)之N次突破位址的位址作輸出之手段。
在申請項4中,係具備有下述特徵:亦即是,前述位址之置換手段,係藉由前述第2比較資料而以位址全範圍來並列地進行位址之置換。
在申請項5中,係具備有下述特徵:亦即是,身為前述第2比較資料之用以與記憶體之位址的位址彼此並列地作比較之資料,係為下述(1)、(2)2者中之其中一者的資訊檢測用比較資料:將前述1次突破位址作為基準位址,並在前述下一次以後的資訊檢測時,對於藉由前述第1比較資料而和記憶體之資料並列地進行合格與否判定並合格了的記憶體位址、和上述基準位址,此雙方之位址彼此的相對位置,而用以判定(1)是否一致的比較資料;(2)是否存在於範圍內之比較資料。
在申請項6中,係具備有下述特徵:亦即是,前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體,係為將下述(1)~(5)中之至少一者的資訊之檢測作為對象的記憶體構成:(1)以聲音資訊作為其中一例之作為一維資訊而被作記憶或者是可作記憶之資訊;(2)以畫像資訊作為其中一例之作為二維資訊而被作記憶或者是可作記憶之資訊;(3)以立體資訊作為其中一例之作為三維資訊而被作記憶或者是可作記憶之資訊;(4)以時空間資訊作為其中一例之作為多維資訊而被作記憶或者是可作記憶之資訊;(5)以叢集資訊作為其中一例之使資訊以位址之群組別而被作記憶或者是可作記憶之資訊。
在申請項7中,係具備有下述特徵:亦即是,身為前述第1比較資料之用以與被記憶在記憶體中之資料作並列比較的資料,係為下述(1)~(5)中之至少1個的資訊檢測用比較資料:(1)記憶體資料之一致檢測;(2)記憶體資料之大小檢測;(3)記憶體資料之範圍檢測;(4)記憶體bit個別之比較檢測;(5)3值記憶體資料之比較檢測。
在申請項8中,係具備有下述特徵:亦即是,前述第1比較資料、第2比較資料,係藉由下述(1)、(2)之其中一者或者是雙方之輸入手段而被作輸入:(1)資料匯流排;(2)專用輸入。
在申請項9中,係具備有下述特徵:亦即是,將申請專利範圍第2項所記載之邏輯積(AND)演算突破或者是申請專利範圍第3項所記載之前述N次突破位址的位址作輸出之手段,係藉由下述(1)、(2)之其中一者或者是雙方之輸出手段而被作輸出:(1)資料匯流排;(3)專用輸出。
在申請項10中,係具備有下述特徵:亦即是,係在前述計數器手段中,附加將前述初次資訊檢測時之前述1次突破位址的位址作記憶之手段,並將對於記憶體位址而個別進行計測之計數器手段的數量作了削減(計數器手段=位址數/n,n係為自然數)。
在申請項11中,係具備有下述特徵:亦即是,係在前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體中搭載處理器,並藉由上述處理器來實現上述位址之置換手段。
在申請項12中,係具備有下述特徵:亦即是,係具備有將記憶體之範圍作分割地來實施(2)~(4)之各個手段的記憶庫(memory bank)分割比較手段。
在申請項13中,係具備有下述特徵:亦即是,係將申請項1所記載之(1)~(4)之各個的手段並列地而具備有複數。
在申請項14中,係具備有下述特徵:亦即是,前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體,係被組入至以CPU作為其中一例之其他目的的半導體中並被作使用。
在申請項15中,係具備有下述特徵:亦即是,係在如申請專利範圍第2項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體中,在前述初次之資訊檢測以及前述下一次以後之資訊檢測時,根據既知之資訊而將前述各比較資料賦予至此記憶體中,並藉由讀出前述邏輯積(AND)演算突破位址,而從被記憶在此記憶體中之資訊來作資訊檢測出與上述既知之資訊相同或者是類似的資訊。
在申請項16中,係具備有下述特徵:亦即是,係在如申請專利範圍第3項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體中,將為了檢測出前述相同資訊或者是前述類似資訊所需要的充分之複數個數的成為比較樣本之前述各比較資料,反覆賦予至此記憶體處,並藉由讀出前述N次突破計數器之計數值,而從被記憶在此記憶體之資訊之中來作資訊檢測出與上述既知之資訊相同或者是類似的資訊。
在申請項17中,係具備有下述特徵:亦即是,在將前述比較資料抽出時,係求取出相鄰接之樣本間的資料之相互間的資料差之絕對值,並將藉由對此作集計所得到的樣本特徵量作為特定值以上而進行資訊檢測。
在申請項18中,係具備有下述特徵:亦即是,與前述既知之資訊相同或者是類似的資訊,係為圖案(pattren)資訊。
在申請項19中,係具備有下述特徵:亦即是,在決定前述1次突破位置之前述初次資訊檢測時的賦予前述第1比較資料之步驟中,係進行下述之其中一者或者是雙方:從複數種類之樣本來選擇出最適當者而作為最初之前述比較樣本,並進行資訊之檢測,或者是使第1比較資料具備有一定之資料的範圍,來進行資訊之檢測。
在申請項20中,係具備有下述特徵:亦即是,係一倂使用有能夠對於前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體作存取並進行資料之讀出與寫入的CPU,來進行資訊檢測。
在申請項21中,係具備有下述特徵:亦即是,係在前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體中,將前述圖案資訊作為知識資訊而作記憶,並進行由檢測出圖案資訊所進行之知識處理。
在申請項22中,係記載有一種裝置,其特徵為:係包含有如申請專利範圍第1項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體。
若依據本發明,則能夠作為智慧性之具備有知識的記憶體來作利用,並且,不僅是能夠將所有之資訊的相同性以及類似性確實且高度地檢測或者是解析出來,亦能夠在資訊預測之技術領域或者是高度性之知識處理中而作廣泛之利用,而能夠期待一種由真正的非馮諾依曼型資訊處理所致的嶄新之資訊處理的流程。
首先,以身為二維資訊之畫像為例,來對於本發明之資訊檢測的概念作說明。
通常當藉由檢測對象之畫像(未知之資訊)與檢測基準之畫像(既知之資訊)來檢測畫像之同一性的情況時,基本上,係以從成為檢測基準的畫像(既知之資訊)所採取出的某些畫像資訊為基礎,來對於未知之檢測對象的畫像以全符合方式來作檢索,而在對此要求精確度的情況時,係需要該畫像之每一座標。
作為在檢索中所耗費的時間之其中一例,當將個人電腦或者是由數位電視訊號所致之電視畫面的特定像素作為對象,並從被顯示之畫像上尋找出特定資料的情況時,其對象係為200萬像素左右。
當先暫時將此一全畫面之位元映像資料從圖形記憶體作資料展開至檢索用記憶體中,並將暫時已展開的資料之全範圍,使CPU以例如每像素平均50n秒的速度來進行尋找出特定資料等單純性檢索的情況時,在初次之全圖形範圍(全畫面範圍)的檢索係會耗費200萬×50n秒=100m秒,雖然,通常在第2次以後,由於檢索對象係被作過濾,因此檢索時間會變短,但是,為了特定出目的畫像,係會需要數百m秒左右的時間,故而,當有必要在1個畫面上對於大量之畫像作檢索的情況時,不論如何地進行高速處理,均變得無法忽視檢索時間。
此外,以上之說明,只是完全為同一畫像的情況,當假設存在有畫像之尺寸變更或者是旋轉的情況時,由於係需要反覆實施座標變換之演算,因此亦會有處理時間成為上述情況之數百倍乃至數千倍甚至是更長的情況,此種檢索,係難以實現。
上述情況,可以說是由需要進行記憶體之每一位址的CPU逐次檢索之馮諾依曼型電腦所進行的資訊檢測之不可避免的宿命。
由於上述一般之檢索時間的技術性背景,現在之檢索的主流技術,係成為由將畫像之特徵作了抽出的特徵資料之叢集化所致的以畫像彼此間之類似性作為對象的檢索,並被利用在最近之以數位相機的臉孔辨識或者是笑臉辨識等為首乃至於聲音辨識等之廣範圍的領域中。
然而,像是檢測之精確度或是檢索之時間、所能夠檢測出之資訊等的檢索能力,係會依存於此些特徵抽出之手法或者是叢集化之手法而大幅度的改變。
又,在畫像之檢索的利用領域中,亦多會有誤認率會造成致命之錯誤的情況,因此,亦仍多有著與其要求類似性而更要求相同性之畫像檢索的需要。
如同上述一般,追求畫像檢索之確實性和時間之縮短,在目的上係相互矛盾而無法相容,但是,首先,針對在畫像檢索中而確實地將相同畫像檢測出來一事作說明。
如同上述所說明一般,本發明係對確實性有所要求,原則上,係為將每1座標(位址)作為比較檢測對象而進行資訊之檢測者,以下,針對為了實現此事而無法或缺之資訊的種類以及其之解析度作說明。
畫像之資訊係存在有各種種類,但是,於此係大略地將2種畫像資訊為例來作說明。
第1,在將被作顯示之畫像的從圖框緩衝(圖形記憶體)而來之資料作為畫像資訊的情況時,通常,在彩色的情況,係以R、G、B合計16bit至64bit之資料長度而持有資訊。
雖然亦能夠將此R、G、B色訊號直接作利用,但是,作為效果性的畫像檢測之其中一例,通常係將電腦或者是映像裝置之圖框緩衝的200萬像素左右作為對象,而藉由對R、G、B作各4bit的採取(16種組合中之3種)並作為1個的像素資料,來成為就算是何種色彩之畫像均能夠以良好精確度來將畫像檢測出來。
於此情況,此顏色之組合,係為12bit、4096種組合,當畫面上之顏色有所不均的情況時,1個顏色存在於畫面上之機率,係為200萬/4096≒488像素(位址)。
第2,作為其中一例,亦可將JPEG(Joint Photographic Experts Group)或者是MPEG(Moving Picture Experts Group)等多數被作了壓縮之畫像資料的1個區塊(作為其中一例,例如8×8像素)作為1個座標,並將該區塊之亮度或者是色差訊號的DTC(離散餘弦變換)的DC(直流)成分資料作為該座標之該資料來直接作利用、或者是對於其他資訊(例如向量資訊)作利用。
於此DCT之情況,由於係為區塊單位,因此,相較於像素,係能夠大幅度(作為其中一例,例如1/64)的減少座標之數量(位址)。
當然的,不論是在何種情況中,均係以高解析度為佳,但是,由於記憶體容量亦會變大,因此,只要從上述一般之量子化資料的LSB側來選擇必要之bit數並作為畫像資訊資料即可。
以下,將上述所說明之像素作為對象,並將由200萬像素(位址)而12bit、4096種之R、G、B的組合資料所致之畫像資料作為畫像資訊,來對於對此進行檢測的情況之例作說明。
[實施例1]
圖1(取樣點之例),係為對於當將從畫面之左上角隅到右角隅為止的1、2、3、4、…、n之n個像素111之資料依據記憶體之位址103的1、2、3、4、…、n之順序來作配列記憶的情況時,成為檢測基準之畫像(既知之資訊101)的取樣點113作展示者。
檢測基準畫像A,係以尺寸較小之畫像作為對象,並為在成為檢測之基準的畫像(既知之資訊101)的領域上,以座標y0、x0作為中心,而上下左右等間隔地將合計25個座標作為取樣點113來作了自動配列的情況,於此情況,係為在XY軸處均各將33像素111,亦即是合計1089像素111作為對象。
就算是將檢測基準之畫像的尺寸增大,亦完全沒有問題。
圖中所示之1~25的數字,係代表樣本之比較順序,在本例中,係以中心作為基點,並設定為從距中心較遠之取樣點113起朝向較近的取樣點113來依對角順序而作檢測,但是,配列或者是比較順序,係並不被限定於此,關於此事之詳細內容,係於後再述。
檢測基準畫像B,係為並非如同以上所說明一般之以等間隔來作配列,而是與檢測基準之畫像相對應地而將1~22之取樣點113藉由手動來作了設定的情況之例,如此這般之藉由手動來設定取樣點113並進行檢測的方法,係為對於人類之高特徵辨識能力作了利用者,在對於特徵性之點或者是特徵性之範圍作指定並謀求與其他像素之差別化一事上,係為有效。
經由如此這般之為了謀求畫像檢測之確實性而將1個座標作為檢測單位的檢測方法,而能夠將在每1座標處進行取樣點設定一事,在多係將一定區域統籌性地作為特徵點的其他檢索、檢測方式中,係並無法實現,而亦身為本方式的特徵之一。
[實施例2]
圖2(由取樣點所進行之資訊檢測實施例),係為對於將先前所說明之圖1的檢測基準畫像A作為檢測之基準的畫像並實施了畫像之檢測的情況作說明者。
係展示有:成為檢測之基準的畫像(既知之資訊101)、和成為檢測之對象的畫像(未知之資訊102)。
在未知之資訊102的圖中所展示的群組A係為雖然在1次比較中為一致但是在2次比較中卻成為NG的情況,群組B係為在11次比較而成為NG的情況,群組C係為在22次比較而成為NG的情況,群組D係為全部之取樣點113均為一致的情況,此些之檢測,係只要對於先前所說明之座標的資料而在每一位址處作讀取並相互地作比較即可。
在此圖中,雖係為藉由從群組A至群組E均係在位置上完全被分離之畫像區域而作了說明者,然而,在畫像的情況時,通常,身為同一資料之座標,係為相鄰接或者是集中且若是解析度越低則此種傾向會越顯著,但是,只要對於相互間之相對位置關係作正確的比較,便不會有問題。
於此情況,雖然在機率上,群組D之區域亦充分可能會被判斷為與成為基準之畫面同一之畫像,但是,藉由除了取樣點113之外更進而對於相互之畫像的全部之像素彼此間的一致作再度的確認,係成為能夠將類似之畫像排除並保證其為完全相同的畫像,此一方法,在成為對象之畫像的尺寸較小之情況的檢測時,係最為適合。
藉由對於上述一般之檢證方法作活用,當如同群組E一般之取樣點113部分性地集中並成為不一致一般的情況時,亦可將此一致之畫像的部分判斷為在一部份之畫像處被施加有變化之變形畫像,又,在如同群組C一般的情況時,亦可判斷為類似畫像,針對此些情況,係於後再述。如同上述一般之先將某處之取樣點113的1座標作為基準,並進行之後的座標之資料間的相對位置之判定,再將在相對位置中並不存在矛盾的座標作為候補座標而殘留的方法,係為在圖案辨識等之資訊檢索中的常用手段,對於此些之組合性的檢索有效率地作實施並將畫像(資訊)超高速地檢測出來的方法與裝置,則係為本發明之精髓所在,關於其詳細內容,係於後再述。
在以上所說明之畫像的檢測方法中,特別重要之事項,在取樣點113之選擇方法中,其中1個係在於一定之畫像資料的範圍,另外1個則係在於畫像資料之變化的程度。
例如在對於不存在變化之黑畫像部分或者是白畫像部分作了指定、或者是對於變化為少之畫像作了指定、亦或是對於例如僅存在有文字資訊之畫像等的特徵為少之畫像作了指定的情況時,該畫像之檢測係成為困難。
以下,展示針對與畫像之檢測的有效性、信賴性存在有深切關係之取樣點113所作的考慮。
若是將畫像上之1個座標作為基準,則與此座標相鄰接之座標的與基準座標成為相同或者是近似之量子化資料的機率(亦即是相關性)係變高,並隨著座標之遠離而使得相關性變低,故而,係以如同圖1之樣本一般地每次均從較遠之取樣點113來依序作確認,其之一致、不一致的判斷變快並成為有效率之檢測的機率為較高。
故而,由完全地被作了分散化之複數的取樣點113全體所致之同一座標群的存在機率,係成為在此些之取樣點113的資料之bit數上積算了取樣點113之數量的指數。
例如,在先前所說明之1座標為R、G、B各4bit構成的情況時,組合數係存在有2的12次方(4K種),但是,若是取樣點113為10個場所,則係成為2的120次方之組合數,在實際動作上,係成為相當於無限大的機率組合,只要彼此並非為特徵為少之單調的畫像,則若是此些之全部的取樣點113均為一致,則係可判斷為同一畫像。
然而,由於亦會有以受限之狹窄範圍之畫像作為對象的情況,或者是例如文字等之黑白畫像亦會成為對象,因此,並無法採取上述一般之完全地被作了分散化的取樣點113。
故而,係只要進行以下所說明之取樣點113的辨識能力評價,並採取例如發出警報或者是將畫像區域擴大亦或是將取樣點113作追加等之適當的對策即可。
[實施例3]
圖3(取樣點之評價方法例),係為圖1之檢測基準畫像A的情況時之對於此取樣點113的辨識能力作評價之例,並對於將座標1作為檢測基準座標而將最後設為座標25為止之合計25個的取樣點113,來將相鄰接之4個取樣點113作為1組,而出現有A~P之合計16組的鄰接取樣點群。
作為其中一例,在A群中,係包含有2、10、14、18之4個取樣點113,在B群中,係包含有10、6、18、22之4個取樣點113,以下亦同。
此時,A群~P群之各別的4個取樣點113,在各別之群中,不論是於亮度資訊或者是顏色資訊的何者之中,均在座標之資料中存在有差異一事,由於係與特徵之大小、亦即是與樣本特徵量之大小有所相關,因此,藉由從此4個樣本中採取2個所成之組合的6個組合、亦即是2-10、2-14、2-18、10-14、10-18、14-18,來求取出其之資料的差分量之絕對值,並取得此6個組合之合計和全體(16群)之集計,而能夠設為該群之特徵量的特定值。
當如同本例一般的使R、G、B作了複合之資料的情況時,只要各別獨立地作評價即可。
又,當對於同一樣本數之情況的辨識能力作掌握的情況時,係可將A群~P群之各個的特徵量作合計並除以16群,而將所得到的平均特徵量作為特徵量的大小之尺度(特定值)來作利用。
當然的,若是此樣本之特徵量為少,則由於會對於作為取樣點113之辨識能力造成影響,因此,當對於檢測之基準畫像作指定並決定其之畫像區域時,只要以使其成為基準值以上之值一般地,來因應於必要而進行將取樣點113之數量增加或者是將畫像之區域增加等的調整即可,不用說,亦可能會有相反的情況,此取樣點113之評價方法,在將畫像之檢測的檢索處理數(時間)設為合理之檢索處理數(時間)一事上,係為重要。
以上內容,在藉由手動來決定取樣點113時,當然亦為有效。
本例,雖係為將二維資訊作為對象來對於辨識能力作了評價之其中一例,但是,係能夠藉由以求取出從一維至多維之相鄰接的樣本和其之資料的差分一事所致的想法,來判定出特徵量。
進而,依存於成為對象之資訊的種類,若是根據該資訊之特徵來對樣本之基準獨自作定義並進行判定,則係成為能夠進行更確實之資訊的檢測。
至此為止,係針對了對於在實現本發明時所不可或缺之確實性作了追求的資訊之檢測,而以二維資訊之畫像為對象而作了說明,但是,此一想法之基本內容,對於其他維度之資訊,亦為共通。
於此,針對用以實現本發明之記憶在記憶體中的資訊之配列作說明。
一維配列之資訊,係為在記憶體位址上而被連續性地作了記憶的資訊,二維之資訊,係為如同圖1之1~n的位址103一般之將個別的維度之最大座標數作為配列基本條件而被作表(table)變換並作為一維之記憶體位址配列而被連續地作了記憶或者是可作記憶之資訊,且為使記憶體之資料大小以及記憶體容量分別與各自之目的相互對應了的記憶體構成。
當將3維甚至多維之資訊記憶在記憶體位址上的情況時,亦同樣的,此些之資訊,係將個別之維度的最大座標數作為配列基本條件並被作了表變換之與上述相同的資訊,且記憶體構成亦為相同。
故而,此資訊,若是被賦予有與各個的維度相對應之座標資料,則係能夠將與根據身為配列基本條件之各維度的最大座標數而被作了賦予的座標資料相對應之位址特定出來,且座標之相對位置或者是座標之範圍亦同樣的能夠特定出來。
當然,在高維資訊的情況時,亦同樣的,當能夠直接得知作為對象之位址的情況時,係能夠直接以該位址或者是相對位址來作指定。
以上,係為為了確認而再度作補足記載者,此位址配列方法,係為通常所進行之一般性的資訊配列方法,此一般性之對於記憶體的資訊之配列方法,由於係為用以實現本發明之基本資訊配列,因此,係極為容易作利用。
之後,依據至此為止之想法,來針對將本發明之具備資訊過濾檢測功能的記憶體121適用在聯想記憶體中的情況作說明。
聯想記憶體,係被利用在快取記憶體(cache memory)或者是通訊資料處理等之在資訊處理裝置中而特別重要且需要高速處理之記憶體中。
又,係作為對於畫像資料等而以特別是由叢集手法所致之用以檢測出類似畫像的最短距離檢索(類似度距離檢索)作為目的之檢索裝置而被作了廣泛的研究。
接著,對於聯想記憶體之概要作說明。
在高速之資料處理中所被作利用的聯想記憶體,係除了通常的記憶體功能之外,亦能夠從外部而將作比較之資料對於全記憶體而同時(並列)地作賦予,並將其之合格的記憶體之位址讀出的在資訊之檢索上非常便利的裝置。
若是對於此並列處理舉出一個想像例,則例如在聚集有大量的人之會場中準備座位(位址)並請人們坐下,且設為能夠讓這些人們自由地選擇喜歡的顏色之卡片(資料)的情況時,例如針對持有紅色卡片(資料)的進行調查時,在通常之記憶體的情況下,係有必要對於全部的人而依照座位順序等來藉由逐次比較而作調查,相對於此,在聯想記憶體的情況下,由於例如係只要請拿著紅色卡片的人一起將手舉起(並列比較),再對於其之座位(位址)作確認(輸出處理)即可,因此,係能夠進行極為高速的判定。
如此這般,聯想記憶體,在對於大量的資訊作並列比較,並從其中僅將必要之資料尋找出來的情況時,係成為便利的裝置。
聯想記憶體雖然具備有各種的優點,但是,作為構成上之弱點的其中之一,當進行由資料匯流排與位址匯流排所致之資料讀寫的記憶體裝置之情況時,就算是能夠對於從外部所賦予之比較資料(於此情況,係為紅色)而同時地進行其之合格判定,當合格之位址為複數的情況時,係並無法一次地將該位址作輸出。
為了對此作解決,係只要在輸出處使其具備有優先度(priority)功能,並對於合格之記憶體而依序將合格之記憶體的位址輸出即可,但是,若是並未成為充分地作了過濾的位址數,則在讀出時亦會需要耗費時間。
在通常的情況中,係將此位址讀出,並對於被讀出了的位址賦予下述之比較條件,之後,係根據此條件而進行由逐次處理所致之過濾。
在先前之例子中的200萬像素(位址)而為12bit、4096種之組合資料的情況時,係有必要將平均488個的位址作為對象,並反覆進行之後的條件比較,通常,其中之大半係為對象外(不會殘留)之像素,而為不必要的處理,在3次以後,亦為相同。
故而,本發明之具備有資訊過濾檢測功能的記憶體121,係為了將此種逐次處理完全地排除,而進而具備有:在持有紅色卡片之將手舉起的人之中,使除了其之座位的關係(位址之關係)為一致的人(例如鄰居彼此或者是前後左右持有紅色卡片的人)以外的人一齊將手放下的功能,亦即是經由賦予資料與其之位址之關係、也就是以全記憶體(座位的人)作為對象並賦予比較條件(卡片之顏色、座位之相對關係),來對於被記憶的資料之合格(卡片之顏色)、和其之位址彼此間的位置關係(座位之相對關係)之合格作判定,再過濾並檢測出在由此雙方之並列合格與否判定結果所致的邏輯積(AND)演算中而合格了的位址(鄰居彼此或者是在前後左右持有紅色卡片之座位的人),而將其作輸出的功能,亦即是,此記憶體,係為一種能夠進行雙重並列合格與否判定之記憶體,並進而實現一種能夠進行各種之雙重並列邏輯演算的記憶體。
圖4(資料以及位址之雙重並列邏輯演算的概念),係為以上所說明之記憶體的資料與其之位址的雙重並列合格與否判定結果之邏輯積(AND)演算的概念。
亦即是,係為用以將對各個的位址之資料的內容之比較、和對各個的位址之比較,而分別並列(雙重並列)地作合格與否判定,並根據該合格與否判定結果,來進行資訊之過濾的邏輯積(AND)演算,更進而並列地來進行者。
此演算結果,不論是被藉由何種形態來作利用均無妨。
如同上述一般,就算是1次的過濾,亦能夠得到極大的過濾效果,但是,若是進而將此些之雙重並列邏輯演算連續反覆地進行,則使理想之資訊過濾檢測成為可能。
為了實現以上之想法而將圖4之下段的位址比較之位址合格與否判定電路作為概念來表現一事,雖係為容易,但是,在通常之想法中,由於要如何地對位址作比較、以及要與何者之位址作比較一事,係並非一定,因此,要實際地將此概念作邏輯電路化一事,係並不容易。
例如,雖係可考慮:將至此為止所說明的作比較並殘存的位址,作為1次突破位址,並將此作為基準,來與各位址進行比較之方法,但是,在此方法中,亦同樣的如同前面所說明一般,若是假設1次突破位址係存在有488個位址,則由於係成為必須要構成由全部之位址與此488個位址之組合所致的組合並列位址比較電路,因此,係成為極為龐大之規模的構成。
若是小規模的記憶體位址數,則雖然亦能夠藉由上述之構成來實現位址比較,但是,在本實施例中,係為了就算是大規模的記憶體亦能夠將圖4之邏輯構成儘可能地藉由簡單的電路構成來實現,而對於下述之情況作注目:亦即是,藉由將1次突破位址定義為每次之用以作比較的基準原點之位址,之後之每一次的作比較之位址(座標),此各個的1次突破位址與相對位址(座標)會在每一次之比較中均成為相對性的同一位置(位址),也就是說,係藉由對於1次突破位址和之後每次作比較的相互之位址彼此間的相對關係作比較,來求取出此邏輯電路的最適解。
具體而言,係只要設為下述之構成即可:亦即是,對於在先前所說明之圖1中所示之各個的取樣點113,將1次突破位址作為基準原點座標,並在作比較之位址103中設定一定之相對性的偏移或者是範圍,而對於各個的1次突破位址之目標的位址103之資料是否合格於此一事作確認,若是合格,則將此設為突破位址。
進而,經由在各個的位址103處設置對於突破之次數作記錄的計數器,並設為能夠在身為基準原點之1次突破位址處將突破次數作累積而作正數(count up),能夠藉由將1次突破位址中之最多突破次數(N次)的記憶體之位址判定為N次突破位址,來使連續過濾之邏輯電路成為可能,就算是極為簡單之邏輯電路的構成,亦能形成為滿足當初之所有目的的構成,而能夠實現一種對於資訊處理之長年的課題之其中一者作了克服的裝置。
雖係於後再述,但是,圖4之雙重並列邏輯演算,係並非僅被限定於邏輯積(AND)演算,又,此演算結果之利用方式,亦為自由。
[實施例4]
圖5(具備有資訊過濾檢測功能的記憶體例),係為將與以上之內容相關連的本發明之記憶體121之功能概要以聯想記憶體作為基礎來作了展示者,資料處理之時序等的細部構成,係被作省略,並僅對於與本發明相關之處的概念作說明。
在此一具備有資訊過濾檢測功能的記憶體121(之後,係亦記載為本發明之記憶體)處,係被連接有位址匯流排122、資料匯流排123,並成為能夠與外部進行資料之授受的構成。
故而,記憶體1~n之記憶體132,係藉由位址匯流排122之位址解碼器131而對於位址1~n作選擇,並能夠從資料匯流排123來進行資料之寫入、讀出。
輸入資料125,係為對於本發明之記憶體121賦予用以進行資訊檢測之資料者,身為第1資料之記憶體比較資料126,係為從外部而來之用以進行記憶體之資料比較的資料,將此輸入資料125與記憶體1~n之記憶體132間的資料之合格與否的比較,藉由資料比較電路133來作判定,當合格的情況時,係將該結果作為位址置換前合格輸出141而作輸出。
針對身為第2輸入資料125之位址比較資料127、以及位址置換電路134,係於後再述。
突破次數計數器135,係為藉由位址置換合格輸出142而將資料比較電路133之合格次數作為突破次數來作記憶加算的計數器,此突破次數計數器135,係具備有與對於資訊彼此間之比較次數作計數的比較次數計數器129之比較次數訊號143間的一致輸出功能,其之輸出,係被與OR閘136和條件閘(inhibit gate)137作連接,並為藉由從較小的位址來依序作級聯連接144之訊號,而使對於在突破次數為N次的突破次數計數器135之中為最小的位址的計數器為優先而進行僅作1個位址的輸出之輸出優先(priority)處理。另外,128係為重置訊號。
突破位址輸出處理電路138,係藉由進行將優先輸出之位址送至輸出匯流排124上之處理、和將已結束輸出處理之位址的突破次數計數器135作清除之處理,而成為:在之後,若是存在有其他的N次突破之突破次數計數器135,則能夠將其之位址作為下一個的優先輸出,並依序將N次突破之位址經由輸出匯流排124來送出至外部的構成。
本例之專用匯流排輸出的專用輸出形態,係僅為其中一例,亦可直接將輸出結果送至資料匯流排123處。
故而,若依據此構成,則突破次數最多(N次)的突破次數計數器135之位址(座標)係成為Winner(N次突破位址),並依其位址由小而大的順序起將該位址作輸出。
[實施例5]
圖6(位址置換電路之第1例),係為極為簡單之邏輯電路構成,並為對於身為用以實現本發明之手段的位址置換電路134之基本概念作展示者。
位址置換電路134,係被設置在資料比較電路133與突破次數計數器135之中間,此位址置換電路134,係為為了在每個樣本的比較時,在目的之1次突破位址,將突破之輸出作為雙重並列邏輯積演算結果來作累積加算所被設置者,在本例之情況中,係構成為:能夠將身為先前所說明之輸入資料125的第2資料之位址比較資料127之經由相對位址比較資料而將位址置換前合格輸出141、圖6之i、j、k變換為XY軸座標資料,並將變換後的合格輸出作相對位址之量的移位(shift),再作為位址置換後合格輸出142來在該當之位址的突破次數計數器135(1次突破位址)處將合格輸出作為突破輸出而作輸入。
亦即是,位址置換後合格輸出142,係當1次突破位址之位址的相對位址條件為合格的情況時,作為突破輸出而被輸入至1次突破位址處。
當然,亦可並非為座標資料,而是將相對位址比較資料直接藉由相對位址來作指定並作相對位址之量的移位。
以上所說明之第1、第2資料的輸入,要從資料匯流排123來作賦予或者是從專用輸入來作賦予一事,係為自由。
針對將先前所說明之畫像的像素資料或者是與此相當之資訊資料記憶在上述構成之本發明的記憶體121中,並根據此未知之資訊102來將畫像檢測出來的情況之例作說明。
在先前所說明之圖5的記憶體1~n之記憶體132中,畫像的像素資料係被寫入至與各別之座標相對應的位址處,比較次數計數器129以及全部的突破次數計數器135,係全部被作了清除而成為0,之後,比較次數計數器129係在每一次的比較中而被作正數(count up)。
首先,作為1次比較,將樣本1之像素資料作為輸入資料125而賦予至記憶體比較資料126處,並列進行全部記憶體之合格判定,將資料比較電路133之位址置換前合格輸出141作為1次合格輸出來作輸出,此1次合格輸出,係並未被作位址置換,並作為位址置換後合格輸出142來直接地加到突破次數計數器135之輸入處,而將突破了的位址之計數器的值設為1,此係為1次突破位址,如同上述一般,在1次比較中,係並不需要第2資料。
如同先前所說明一般,平均性之1次突破位址的出現個數係為488(圖6之i、j、k),此出現個數,由於係為假設上的數字,因此,就算是較多或者是較少也無妨,以下,亦為相同。
於圖2之情況,此時,突破次數計數器135之值成為1的記憶體位址,係為群組A之1、群組B之1、群組C之1、群組D之1以及群組E之1的5個場所之座標成為Winner的候補(1次突破位址),此係為在後述之說明中而作為重點的位址(座標)。
接著,作為2次比較,藉由將樣本2之像素資料指定為記憶體比較資料126,而又將其他之位置重新作為2次合格輸出來平均並選擇488個。
進而,藉由將樣本1與樣本2之位址的差分指定為位址比較資料127的相對位址比較資料,在新選擇了的488個的位址中,將與先前所說明之1次突破位址間的相對關係為合格者、亦即是群組之關係為成立的位址,藉由圖6中所示之位置置換電路134來對相當於此差分之位址(座標)作移位變換,並在作了移位變換之相對位置的突破次數計數器135(1次突破位址)處,將位址置換後合格輸出142作為突破輸出而作加算輸入。
亦即是,原本係為圖2之從群組A~E之2的座標(位址)之突破次數計數器135為被作正數(count up),但是,在樣本1之判定中所生存之候補座標的突破次數計數器135(1次突破位址)處,係以能夠繼續地作正數(count up)的方式而被施加有相對位址之偏移,並作為2次突破輸出而對於1次突破位址賦予突破輸入。
於先前所說明之圖2的情況,此時,突破次數計數器135之值成為2的1次突破位址,係為將群組B之1、群組C之1、群組D之1以及群組E之1的4個場所作為候補而作了維持之座標,群組A之1係並未被作正數(count up),而被從候補中剔除。
以上之內容,係與「將作為對象之記憶體的位址位置(相當於2次樣本之位址位置)以1次突破位址作為基準來判定其是否存在於目的之位置(相對位址比較資料)處,並和藉由2次之資料比較所致的合格位址並列地進行邏輯積(AND)演算而將其結果作為突破輸出來輸入至1次突破位址之突破次數計數器135中」一事為等價。
依序同樣地將記憶體132之資料比較和以1次比較之樣本1作為基準的與其他樣本間之相對位址,作為一對之輸入資料125而作讀入,並在各個的位址群組內而將突破的記憶體集中在1次突破位址中而作正數,藉由此,而能夠連續地進行1次突破位址(Winner候補)之過濾。
故而,在圖2中,一直突破至了最後的樣本25(N為25)之1次突破位址,係僅有群組D之1的座標(25次Winner),此座標(位址)的突破次數計數器135之值,係成為25,此突破次數計數器135,係與比較次數計數器129之比較次數訊號143相一致,該輸出,係被輸入至之後的OR閘136以及條件閘137處。
圖7(位址置換之第1示意例),係為將至此為止所說明之「資料的合格」和「位址之相對關係之合格」的雙方之合格、亦即是由雙重並列邏輯積演算所致的突破之內容作為示意圖來作說明者。
如圖7中所示一般,在畫面之座標中,係藉由最初之1次比較而展示有從A~F之總計6個的1次突破位址。
此位址置換,係為將全部位址作為對象而相對性地進行者,但是,1次突破位址A~F,係如同在成為比較之對象的各個位置群組內,藉由望遠鏡來注視接著所被作比較之2次比較的相對座標位置,並當其係為2次合格位址之合格輸出(在本圖中,係以黑圓來作標示)的情況時,則將此作為突破輸出而奪取,正如同進行置換動作一般。
3次比較,亦同樣的,係藉由望遠鏡來注視被作比較之相對座標位置,並將3次合格位址之合格輸出(在本圖中,係以黑三角來作標示)作為突破輸出而作奪取,之後,亦進行同樣的置換。
於本例之情況中,E的計數器係被更新為2,進而,B的計數器係被更新為3。
圖8(位址置換之第2示意例),係為將以上之圖7中所示的A、B之2個1次突破位址之座標性的示意作為位址性之示意來作說明者。
如圖8中所示一般,1次突破位址A、B,其示意係如同藉由望遠鏡來對於從樣本2起直到樣本25為止的資料比較電路作注視,並當在作了注視的資料比較電路中存在有合格的情況時,將其作為突破輸出而作奪取。
當然的,望遠鏡之切換,係藉由身為用以對於位址之相對位置關係作比較的資料之相對位址比較資料,而在每一次中被作設定。
實際上,與1次突破位址A、B之位址間並不存在有相對關係的由2次、3次、N次比較所致的合格輸出,亦在被相對性地作了移位之位址處而被作正數,但是,若是樣本並非為合適且具有意義者,則係會在每次零星分散,合格輸出係不會有集中在特定位址處的情況。
此係由於「成為樣本之畫像(資訊)與未知之畫像(資訊)的特定部分係為相同」的特別關係(圖案)並不成立之故。
在示意上,1次突破位址,係恆常地保持有計數之優位性(最初係為1),且為進而具備有代表與1次突破位址之相對位址附加有關連的樣本之位址的群組並將合格輸出作為突破輸出來作收集的權利之如同支配者一般的地位。
圖9(位址置換之第3示意例),係為對於在實際的2維配列位址中之位址置換之例作展示者。
表A、B,係為對於位址置換前之位址(座標)1~100而作展示者,24、50、67、72之4個位址(座標)係成為1次突破位址。
表A,係為將2次比較位址以相對位址-22之位址作為資料比較位址的情況,此時,72之位址,其之目標的座標,係為對象外。
表B,係為將3次比較位址以相對位址+31之位址作為資料比較位址的情況,此時,50以及72之位址,其之目標的座標,係為對象外。
表C,係為將表A作了-22之位址移位者,24、50、67之1次突破位址,係能夠正常地得到各別之目標的資料之合格與否結果,且若是為合格結果,則係能夠分別作為突破輸出而作正數(置換計數)。
表D,係為將表B作了+31之位址移位者,24、67之1次突破位址,係能夠正常地得到各別之目標的資料之合格與否結果,且若是為合格結果,則係能夠分別作為突破輸出而作正數(置換計數)。
將以上操作反覆進行特定次數,比較對象之目標的位址之座標位置為正常的1次突破位址,係能夠一直生存至最後。
在以上之藉由各種例子所作了說明的至此為止之內容中,係與「藉由進行位址置換(位址的替換),來將1次突破位址作為基準,之後,對於是否存在有與在每一次所被比較之取樣點113相同之資料(資料之合格)並且進而亦存在於目的之位置(相對位址比較資料)的兩者,而連續性地且雙重並列性地來進行合格與否判定,並進而並列性地進行邏輯積(AND)演算,而將其結果於每一次而輸出至1次突破位址之突破次數計數器135中」一事相等價,位址置換電路134,係為使圖4之下段的並列位址合格與否判定與並列邏輯積演算作了一體化,而成為以一者而具備2種功能之極佳效率的邏輯電路(亦即是等價雙重並列邏輯積(AND)演算手段)。
最終結果,係只要將此身為比較次數之N次突破位址,以突破位址輸出處理電路138以及輸出匯流排124讀出,則係能夠將包含有N次突破位址之資訊的群組之位址特定出來,亦即是作了圖案辨識。
藉由將比較次數計數器129作為可預置計數器來對於比較次數訊號143作指定,係亦能夠將任意計數值的計數器(N次突破位址)之位址或者是其之途中經過讀取出來。
位址置換電路134之其中一例,係如同圖6中所示一般,準備位址變換用之暫存器,並將藉由資料比較電路133所得之位址置換前合格輸出141,藉由相對位址比較資料之座標資料來相對性地作移動置換,並設為位址置換後合格輸出142,此一暫存器操作,由於係為全部之位址的相對移位,因此,就算是經由以加減算演算所進行的資料移位手段、或者是經由最為簡單的具備位址之量的資料長度之移位暫存器,亦能夠容易地實現。
以上之使用暫存器的位址置換方法,係為用以進行說明之其中一例,亦可藉由像是直接利用位址解碼器來進行置換(位址置換)等等之其他方法來實施之。
同樣的,位址置換電路134以及突破次數計數器135,雖然係為在實現本發明之資訊過濾檢測時所不可或缺的手段,但是,並不被限定於此構成,亦可藉由其他方法,來在每一位址處個別實施。
對於資料與其之位址的相對關係整批地進行合格與否判定之方法,由於係與「將圖4中所示之1~n的全部記憶體132之資料比較條件的合格和全部位址比較條件之合格的雙方雙重並列地進行合格與否判定並進而對於此而並列地進行了邏輯積演算」一事為等價,因此,原理上,係為使將個別位址作為對象之馮諾依曼型資訊處理的位址逐次處理成為不必要者。
故而,當將至此為止所說明了的200萬像素之未知的畫像設為解析度12bit、資料群組數4096群組的情況時,從未知之畫像中而進行同一畫像之檢測時所需要的資料之比較次數,通常係在2或3次處而收斂,就算是最大亦可藉由樣本數(於本例中係為25次)之資料比較次數來確實地尋找出目的之畫像。
進而,此方式,由於係如圖7中所示一般,為由以1次突破位址A~F作為基準原點的輸入資料所致的全座標圖案匹配之反覆進行(每次將全部記憶體作為對象而比較),因此,亦能夠實施像是部分性的而欠缺了一部份之畫像一般的情況時之近似的畫像(以下,稱為近似畫像)之檢測。
例如,在圖2的情況時,於25次之比較結束後,群組A之1的座標之計數器的值係為1,群組B之1的座標之計數器的值係為10,群組C之1的座標之計數器的值係為21,群組D之1的座標之計數器的值係為25,群組E之1的座標之計數器的值係為22。
亦即是,計數器值為高之座標的位址,其之身為部分畫像有所欠缺的畫像或者是近似之畫像的可能性係為高,於此情況,就算是1次突破位址以外亦無妨。
只要將計數器值成為一定值以上(例如20次)之座標預先讀出,並在特定(於此情況,係為25次)的比較結束後,依據需要而對於週邊之座標作詳細的判定即可。
故而,此方式,係並不僅是在以高速而將同一畫像檢測出來的情況時為有效,在檢測出依據一定之定義的近似畫像時,亦為有效。
又,藉由對於此一位址置換(位址的替換)之想法作更進一步的發展,亦能夠將使畫像作了擴大縮小或者是旋轉(以下,稱為變形畫像)的畫像藉由最少的檢測次數而檢測出來。
[實施例6]
圖10(變形畫像之檢測的概念),係為對於作比較之畫像為被作了擴大縮小或者是旋轉、乃至於依存於情況而在資料上施加有變化之變形畫像作為前提而進行檢測的情況時之有效的方法作說明者。
圖10,係為在1次樣本之比較為合格者的未知之畫像的1次突破位址上,重疊了既知之畫像的取樣點113者。
於本例中,係對於存在著以座標1之基準原點作為中心而使未知之畫像的尺寸在X、Y軸上均作了2倍(作為畫面,係成為4倍)之擴大的可能性的情況作展示。
當所找出之變形畫像係存在於此之中的情況時,與變形畫像相對應之樣本的2~25之全部的座標,應該會存在於圖中所示的圓之內部,故而,只要將包含有圓之座標範圍作為此座標1之畫像檢測範圍即可。
故而,係將至此為止之位址(座標)移位變換的概念擴大,藉由判定出在以座標1之基準原點所指定之座標範圍中是否存在著具備有與樣本相同之資料值的座標一事(於此情況,係無關於個數,而僅是單純地判定有無)、亦即是判定出與所指定之樣本數(於本例中,係為25個)的樣本相當之座標是否存在於此範圍中,而成為能夠將變形畫像檢測出來。
於此情況,亦同樣的,藉由判定出樣本之特徵量並將樣本之數量與辨識能力設為一定之基準而將對象之範圍設為一定之範圍內一事,其之確實性係提高。
於此情況,亦同樣的,只要能夠實現每次將資料與位址雙方之合格(突破)的輸出集中在目的之1次突破位址處並作記憶加算之手段(於本例中,係為使判定之結果累積在1的座標之突破次數計數器135處的方法),則就算是對於此種變形畫像,亦能夠藉由將樣本數設為最大且最少之資料比較次數來進行畫像之檢測。
[實施例7]
圖22(位址置換手段之第2例),係為為了實現上述之想法,而將圖6中所說明之位址變換從1對1之位址移位變換而發展成作為位址之範圍來掌握,並將此從外部而作為位址範圍比較資料來輸入至位址比較資料127處,藉由此,來將此位址之範圍內而為合格之i、j、k的位址置換前合格輸出141,作為該當於比較條件之位址範圍而作讀入,於此情況,亦同樣的,係構成為將位址置換後合格輸出142輸入至各個的位址群組內之1次突破位址的突破次數計數器135中。
在示意上,係如同將之前在圖7中所說明之望遠鏡更改為拋物線型之天文望遠鏡,並在1次突破位址處奪取突破輸出。
例如,在將以至此為止所說明之圖1中所示的檢測基準畫像A之33×33≒1000像素左右作為檢測對象畫像範圍的畫像之1座標作為基準的情況時,只要將該1座標作為中心,並將XY軸7000像素強之座標範圍設為比較範圍之座標,則就算是在被擴大成了2倍之伴隨有旋轉的變形畫像的情況時,亦能夠以將樣本數設為最大且最少之資料比較次數來進行畫像之檢測。
在被進行了座標變換或者是畫像被作了縮小之畫像等的情況時,由於亦會有與樣本座標相對應之座標欠缺的情形,因此,係只要適當地設置樣本合格次數之基準即可。
此方法,若是與圖6中所說明之相對座標的完全一致方法作比較,則確實性係會降低,但是,藉由對於樣本之辨識能力或者是將其數量作適當的設定,係能夠進行極為高速之畫像的檢測。
進而,若是使記憶體132之資料比較電路133,從資料一致之合格與否的比較而作為具備有亮度或者是顏色的準位之範圍的大小比較來進行合格與否之判定,則不僅是變形畫像,依存於其之定義方法,亦能夠檢測出類似的畫像。
如同上述一般,若是除了由完全一致所致之合格與否判定以外,亦利用大小比較、範圍比較、記憶體bit個別比較、乃至於能夠進行由Don’t Care所致的比較之3值記憶體等,而進行合格與否判定,則能夠進行更有效之資訊檢測。
通常,施加了畫像之尺寸變化或者是旋轉的畫像之檢測,係需要座標變換等之極為龐大的檢索處理次數,但是,若依據此方式,則僅需要進行樣本數之量的比較次數,便成為能夠將目的之變形畫像(亦包含近似畫像)檢測出來。
在多數之情況中,幾乎均為如同上述一般,只要能夠將變形畫像或者是類似畫像之中心位置或者是重心位置等檢測出來即可,但是,就算是在有必要檢測出畫像之擴大縮小或者是旋轉角度的情況時,亦只要追加數次之資料比較即能夠作對應。
在存在有上述一般之需要的情況時,一旦將畫像所存在之範圍檢測出來,之後只要如同圖10中所示一般,對於2、4、3、5之4個對角座標係存在於何處一事,如同分割檢測範圍A之4分割、分割檢測範圍B之16分割一般的作分割,來對於範圍作限定並檢測出來即可,在4分割的情況時,只要進行16次,在16分割的情況時,只要進行64次,而合計進行最大80次之資料比較,便能夠對於該畫像的變形之態樣作掌握。
通常,當檢測出此種無法對於變形之程度作推測之變形畫像的情況時,係有必要對於所考慮之畫像的變形情況作推測並作多數之座標變換,而進行圖案匹配,相較於此種變形畫像的檢測,本發明係能夠進行無可比擬之高速的圖案匹配。
若是對於分割之範圍作細分化,則亦能夠進行更加正確的檢測。
以上,雖係為其中一例,但是,藉由如此這般地追加最小限度之資料比較的次數,亦能夠進行複雜之畫像的檢測。
在本例中,係對於以畫像有被作了擴大縮小乃至於旋轉的可能性一事作為前提而將全取樣點113作為對象地作了大範圍之範圍設定的情況之例來進行說明,但是,亦可對於各個的取樣點113而個別地指定一定之範圍並進行檢測,此方法,在對於資料與其之位址(位置)間之不確定性作補完的目的上,當同一或者是類似之資料連續地存在的情況時,係具備有重要的意義,若是根據取樣點113之位置或者是其之資料來進行類似畫像之定義,則係成為能夠廣泛地檢測出同一畫像、近似畫像、變形畫像、類似畫像。
本發明之記憶體121,除了至此為止所說明了的座標移位方式(使位址與作比較之相對位址相一致)和座標範圍方式(使位址存在於作比較之座標的範圍內)之2個檢測方法以外,也能夠對於例如作比較之座標的範圍外等而進行位址置換之應用,且不論何者均係能夠僅藉由位址置換電路134之位址比較資料127的資料設定而實現之,因此,係能夠將此些設為一體化之構成,藉由將此些畫像檢測方法作組合,係能夠進行更多樣化之畫像檢測。
在本例中,係為了將說明簡單化,而對於將R、G、B之顏色資料統合為1個位址之資料的方法來作了說明,但是,就算是使R、G、B之各個的位址相互獨立並作比較之方法,亦能夠容易地實現之。
本發明之記憶體121,由於係為可在能夠並列地對於記憶體資料作比較之基本構造的記憶體、例如聯想記憶體等之中,而藉由用以進行位址之置換(位址置換)的手段、和將合格次數作記憶之計數器、以及一般性之優先編碼器來構成的極為簡單之構造,因此,大容量化係亦為容易。
又,不用說,本發明之記憶體121,係為一種裝置,其係將根據資料與其資料之位址間的相互關係之組合問題的探索(比較)次數作根本性的解決,只要是適當地被作了選擇的樣本,便能夠保證有以樣本數作為上限之最少的資料比較次數,並且,亦能夠應用在由被作了叢集的類似特徵之座標相關所致的畫像之檢測或者是其他之各種的資訊檢測中。
在至此為止的說明中,雖係針對對於資訊作反覆過濾的情況而作了說明,但是,不用說,亦可進行將過濾設為僅進行1次比較、2次比較之單發性的資訊檢測。
如同上述一般,若是能夠使用具備有可自我進行資訊檢測之智能性知識之本發明的記憶體121,則在資訊檢索時,由於CPU或是GPU係僅需要賦予輸入資料並將其結果作讀取即可,因此,係能夠將負擔大幅度的減輕。
又,由於係能夠進行極為高速之資訊檢測,因此,當記憶體之容量不足的情況時,亦可對於資訊作分割並實行資訊檢測。
本發明之記憶體121的每次之資料比較處理時間,由於就算是在保守估計的處理時間為假設每次平均1μ秒的情況時,不論是以何種尺寸之畫像作為對象,亦能夠在數μ秒乃至數百μ秒的時間內來確實地將目的之資訊檢測出來,因此,就算是在以動態畫像作為對象之1格(圖框)上的資訊檢測出來的情況、或者是欲檢測出來之既知的資訊101為連續大量存在的情況時,亦能夠廣泛地作利用。
當然,藉由與對於本發明之記憶體121的記憶體132作存取並進行逐次處理之通常的CPU之間作倂合使用(倂用),係成為能夠進行更為高度之資訊檢測。
以上,雖然以畫像資訊作為中心地而對於本發明之概要作了說明,但是,此資訊檢測之方法和本發明之記憶體121,在對於1維資訊(聲音等)或者是作為多維空間而作了配列的資訊之檢測中,亦為有效。
[實施例8]
圖12(位址置換手段之第3例),係為使得對於將圖6之2維資訊擴大為X、Y、Z之3軸並配列在3維空間中的資訊之同一配列或者是類似配列檢測出來一事成為可能的例子,且當然亦能夠設為N維空間,關於資訊檢測之具體例,係於後再述。
至此為止所說明之具備資訊過濾檢測功能的記憶體121,係能夠以全部的記憶體為對象而對於突破次數作計數,並藉由該突破之次數來將同一資訊以及類似資訊連續性地檢測出來,但是,在記憶體數量為大規模的情況、或者是為了將電路構成更加簡單化的目的上,亦可將突破次數計數器135、OR閘136、條件閘137之電路數作削減。
[實施例9]
圖13(資訊過濾檢測電路之削減例)之記憶體121a,係為根據圖4、圖5中所示之本發明的記憶體121之基本構想而對於電路數作了削減者,在如同至此為止所說明一般地被作利用之突破次數計數器135之後的電路之數量,於通常的情況時,係為在1次比較中所出現之1次突破位址的數量(在至此為止的說明中,係為200萬位址而解析度4096種,平均488位址),對於此事作注目,而將與此相匹配的數量、例如突破次數計數器135以後之電路數,削減為記憶體132之位址的數量之例如千分之一或者是兩千分之一,在圖中,係削減至A~X之輸出。
於此情況,係只要將計數器,設為能夠將在圖7中所說明之各個的位址群組之1次突破位址作記憶並且將此位址讀出之構成的群組別突破計數器158,並設為能夠在此計數器158之各個處而分別將1次突破位址讀出的構成即可。
在設為此種構成的情況時,係亦可在位址置換電路134中搭載簡單的位址演算處理器等來進行位址置換,藉由如此這般地利用演算處理器來將位址置換(位址的替換)之自由度提升一事,係亦能夠期待有更加多樣化之手法的資訊過濾。
假設當1次突破位址之數量為多並造成溢位的情況時,係只要設為發出警報並對於1次比較之樣本作變更等即可。
又,作為對於電路數作削減的方法,係亦可設為將雙重並列邏輯演算切換至記憶體之每一記憶庫並作實施等的電路構成。
能夠以全部之記憶體作為對象並對於合格次數作計數的方式,對於1次突破位址之出現數量係並沒有限制,而為理想,但是,就算是如此這般地對於資訊過濾功能的電路構成作了簡單化之具備資訊過濾檢測功能的記憶體121a,亦能夠藉由至此為止所說明之資訊檢測的方法來將目的之資訊確實地檢測出來。
藉由設為上述一般之構成,能夠將關於本實施例之記憶體121a的記憶體之位址數或者是其之bit數(亦即是記憶體容量)的自由度增加,又,亦可如同前述一般地設為3值記憶體。
圖14(作了多重化之資料以及位址之二重並列邏輯演算的概念例),係為將圖4所說明之雙重並列邏輯演算作了多重化之例。
如同圖14中所示一般,本實施例之記憶體121b,係將用以與記憶體之資料作比較的比較資料與用以與位址作比較之資料、和雙重並列合格與否判定電路、以及雙重並列邏輯積演算電路,分別各具備有2組,並成為對於邏輯積演算結果而更進而進行邏輯和(OR)演算並作輸出之構成。
此種構成,亦可將在圖5中所示之記憶體121的電路構成作應用。
藉由設為此種構成,係能夠將2個圖案同時地檢測出來。
本例,係為多重化之其中一例,而亦可設為2組以外之多數的組合,且亦可將演算設為邏輯積(AND)或者是邏輯和(OR)以外的排他性邏輯或者是其他之任意的邏輯演算。
藉由因應於所檢測出之資訊的種類或者是目的來如此這般地進行多重化,並使用各種之邏輯演算的雙重並列邏輯演算,係成為能夠進行更加高度之資訊檢測。
若是將至此為止所說明之圖4、圖14等作統合,而對於本發明之記憶體121、121a、121b之構成作總括,則係成為:一種具備資訊過濾檢測功能的記憶體,該記憶體,係為將資訊記憶在每一記憶體位址中並且能夠將該資訊作讀出之記憶體,其特徵為,係具備有以下(1)至(4):
(1)用以將從外部所賦予並用以和被記憶在此記憶體中之資料並列地作比較之第1比較資料、和用以與此記憶體之位址的位址彼此間作並列比較之第2比較資料,此些之各比較資料作輸入之輸入手段;和
(2)藉由第1比較資料而和被記憶在此記憶體中之資料作並列比較並對於合格與否作判定之手段;和
(3)藉由第2比較資料而和此記憶體之位址彼此作並列比較並對於合格與否作判定之手段;和
(4)將以上(2)、(3)雙方之合格與否的判定結果在每一位址處而並列地作邏輯演算之資料與位址的各合格與否結果之邏輯演算手段。
進而,作為用以將此記憶體之資訊過濾設為簡單之電路構成的其中一例,係成為一種具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體之前述邏輯演算,係為邏輯積(AND)演算,並且,係具備有以下(1)至(3):
(1)在初次之資訊檢測時,藉由前述第1比較資料來和記憶體之資料並列地進行合格與否之判定,並將合格了的至少1個以上之記憶體位址作為1次突破位址而作記憶之手段;和
(2)在下一次以後之資訊檢測時,藉由新的前述第1比較資料來和記憶體之資料並列地進行合格與否之判定,並將合格了的記憶體位址,藉由由前述第2比較資料所進行之位址置換手段來作了置換之位址;和
(3)將突破了上述(1)、(2)之位址的邏輯積(AND)演算之位址作輸出之手段。
進而,如同圖5、圖13等之中所示一般,為了使此記憶體連續地反覆進行雙重並列邏輯演算,係為一種具備資訊過濾檢測功能之進行邏輯積(AND)演算的記憶體,其中,前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體,係具備有以下(1)至(4):
(1)對於各記憶體位址而個別地對於由反覆作了特定次數之賦予的前述各比較資料所進行之比較合格與否判定結果作計測之計數器手段;和
(2)在前述初次之資訊檢測時,將合格了的記憶體位址之上述計數器作1的正數(count up),並將此作為前述1次突破位址之手段;和
(3)在上述被反覆作了賦予之前述下一次以後的資訊檢測時,藉由前述位址之置換手段來將前述邏輯積(AND)演算結果在上述1次突破位址之計數器處進行累積正數並作為N(2以上之比較次數)次突破位址之手段;和
(4)將上述(3)之N次突破位址的位址作輸出之手段。
進而,係為一種具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,前述進行邏輯積(AND)演算之記憶體的位址之置換手段,係藉由前述第2比較資料而以位址全範圍來並列地進行位址之置換。
進而,係為一種具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,身為前述進行邏輯積(AND)演算之記憶體的第2比較資料之用以與記憶體之位址的位址彼此並列地作比較之資料,係為下述(1)、(2)中之其中一者的資訊檢測用比較資料:當將前述1次突破位址作為基準位址,並在前述下一次以後的資訊檢測時,對於藉由前述第1比較資料而和記憶體之資料並列地進行合格與否判定並合格了的記憶體位址、和上述基準位址,此雙方之位址彼此的相對位置,而用以判定(1)是否一致的比較資料;(2)是否存在於範圍內之比較資料。
進而,此記憶體,係能夠對於用以進行過濾之電路進行削減或者是將雙重並列邏輯演算作多重化,並且,在邏輯演算中,不僅是邏輯積或者是邏輯和,而亦能夠進行各種之邏輯演算的資料和位址之雙重並列邏輯演算。
以上,係結束了對於本發明之記憶體121、121a、121b本身的說明,以下,對於一維、多維空間之資訊檢測的例子作說明。
[實施例10]
圖15(位址一維配列之資訊檢測例),例如係將橫軸作為時間軸而與位址相對應,且將景氣動向或者是股價、氣溫等資料在縱軸上作了顯示者,並且係為根據作為樣本而被賦予了的既知之資訊的資料,來對於身為未知之資訊的過去之龐大的資料庫中來進行資訊檢測者,此種資訊檢測,係能夠藉由以將記憶體位址與時間軸附加有關連的方式而作了配列記憶之資料,而極為簡單地進行。
作為以時間軸作為對象之資訊檢測的另外一例,在聲音的情況時,係能夠根據壓縮前之取樣時間和與此時間相對應的聲音資料或者是壓縮聲音資料之每一AAU(音訊解碼單位)中的聲音資料,來進行資訊檢測。
作為能夠進行3值資料之比較的本發明之記憶體121的其中一例,若是將人的聲音等之頻譜的帶域作類別化並針對各類別而進行資料化,並設為1時刻、1位址之量的資料,則能夠極為簡單地作成時間序列之配列。
若是根據此來與樣板(template)音源等進行類似形態之辨識,則係成為能夠進行極為高速之聲音辨識,並能夠利用在各種之聲音辨識的領域中。
又,此種一維配列資訊的檢測,在將需要莫大之資訊處理的DNA配列、基因體之4個鹼基配列之組合解析以高速來實施的情況時,係極為有效。
同樣的,由文字列之配列所致的解析,亦為相同。
[實施例11]
圖16(位址三維配列之資訊檢測例),係為對於被配列在三維空間中之資訊作檢測的情況之例作展示者。
如圖中所示一般,係為將被配列在三維空間中之特定的圖案藉由至此為止所說明之內容相同的方法而檢測出來的示意圖。
當然的,由於三維空間係可對於人們所存在之實際空間作表現,因此,係能夠對於可進行三維空間之位置以及該資料的定量化之全部的三維資訊作適用,並且亦可進而展開為加上時間軸的時空間資訊等之多維資訊。
此種三維空間之資訊檢測,係可利用在從原子或分子程度起直到宇宙空間之一切的配置關係之解析中。
特別是,由於係能夠進行高速的檢測,因此,亦可將需要進行即時處理之機器人作為對象,並例如進行將移動迅速之物體等作為對象而與多數之樣板畫面作比較一般之立體圖案辨識、立體物體辨識或者是物體移動追蹤等之中,其用途係為無限。
不論是何種情況,均能夠藉由將記憶體位址與X、Y、Z之3軸附加對應地來將資料作位址配列並記憶一事,而容易的實現,並且,除了同一資訊以外,當然的,亦能夠進行如同在畫像之檢測中所說明之近似資訊或者是類似資訊的檢測。
以上之說明,係為以一維至多維之空間作為對象,並為於已被作了位址配置之資訊或者是可進行位址配列之資訊而進行形態辨識者,但是,作為其中一例,藉由進行像是將位址分類為被作了叢集化的資訊群組等並對此進行資訊檢測等而對於位址和資料的配列作了嚴密設計,亦能夠與使用有至今為止的演算法之資訊檢測作倂用。
以上,係為將一維至多維之資訊檢測出來的情況時之概要,但是,若是對於在本發明之記憶體121、121a、121b中之作用的特徵作總括,則係如同下述一般。
使用有本發明之記憶體121、121a、121b的資訊之檢測,係將1位址與其之資料作為檢測之單位,並藉由輸入資料之設定方法,來成為能夠對於從特別嚴密且正確之同一資訊的檢測起乃至於近似資訊、變形資訊、類似資訊等之廣範圍的資訊,而高速且確實地檢測出來。
由於用以進行資訊檢測之取樣數或者是取樣點113之選擇方法,均係能夠藉由統計之手法來作評價且亦能夠將取樣自動化,因此,能夠防止取樣數之浪費,並能夠使檢測時間成為合理之時間,又,能夠在每一位址(座標)處而進行取樣點113之設定一事,亦為特徵之一。
另外值得一提者,係在於當在未知之資訊102中並不存在有成為對象之資訊的情況時,檢測之中斷亦極為迅速。
此檢測方法,由於係只要滿足一定之條件,則相互之資訊的大小(容量)上係並沒有限制,因此,係能夠對於所有的資訊作適用,並且亦能夠配合本發明之記憶體121、121a、121b之記憶體的容量來對於資訊作分割處理。
就算是在將一維資訊至多維資訊以及其他之資訊混合存在地作了記憶之記憶體中,亦能夠進行目的之圖案的辨識。
又,本方式之另外一個重要特徵,係在於:只要將未知之資訊102適當地作位址配置並記憶在本發明之記憶體121、121a、121b中,則除了取樣點113以外,係並不需要進行在其他之圖案辨識中所會進行一般之資訊的加工、特徵抽出或者是類別化等之資料的前置處理。
進而,本方式,在並不需要進行演算法之開發等的資訊檢測之實施前的時間一點上,亦係成為重要的特徵,並且,檢測方法(比較條件之設定)亦係極為簡單。
故而,在系統試驗時之試誤法(cut and try)性的調整亦成為不必要,便能夠藉由所設定之檢測方法來將所期待之資訊確實地檢測出來,故而,就算並非特別是資訊檢測的專家,亦能夠利用本方式而廣泛地利用在各種之資訊檢測的應用程式中。
在至此為止的說明中,係以身為既知之資訊101一事作為前提並接著對於樣本作採取來檢測出資訊一事為中心,而作了說明,但是,根據人的判斷或者是推測來設定輸入資料125並進行資訊解析一事,亦為重要。
在此種情況中,由於身為最初之輸入資料125的1次比較資料,係會對於檢測之結果造成重大影響,因此,只要藉由設為複數之比較資料,或者是在輸入資料125中使其具備有範圍地來進行檢測,並藉由此1次比較之結果來逐漸地對於範圍作限定的方法,來進行解析即可。
此種解析,係能夠將天文、氣象、物理、化學、經濟等之所有領域的資訊預測等之資料解析的時間以及所耗費之勞力作大幅度的減輕。
本發明之具備資訊過濾功能的記憶體121、121a、121b,係為將身為馮諾依曼型電腦之宿命的記憶體之逐次處理排除,並使記憶體自身具備有智能性之知識而進行資訊檢測者,而為將至此為止之記憶體的常識作了大幅顛覆者。
故而,不僅是能夠利用在從先前起便被作研究並被作利用之畫像辨識、聲音辨識、OCR文字辨識、全文檢索、指紋認證、虹彩認證、機器人之人工智慧的圖案辨識等之中,亦能夠進行天氣、景氣、股價、分子構造、DNA、基因體、文字配列等之解析乃至於對新的資訊之發現(資訊預測)、並且亦能夠廣泛地利用在社會基礎公共設備、產業用設備、工業用設備、家庭用裝置乃至於至今為止均未被作為對象的未知之領域的資訊檢測中。
[實施例12]
本發明之具備資訊過濾功能的記憶體121、121a、121b,係亦可作為需要進行各種之資訊之檢測的人工智慧之引擎,來利用在知識處理中。
例如,係可利用在極為高度之知識處理中,例如,若是將本發明之記憶體121、121a、121b視為人腦中之大腦或小腦、並進而區分為右腦或左腦等一般地來並列且階層狀地作複數配列,並分別作為樣板而使其預先記憶物體辨識之資訊、人物辨識之資訊、文字辨識之資訊、聲音辨識之資訊、味覺之資訊、觸覺之資訊等等的各種種類之資訊,再藉由與即時性所賦予之周圍的畫像或者是聲音等乃至於各種感測器之資訊作比較,來與人的辨識能力一般地而對於各種之資訊同時地作辨識,並從該些資訊中來選擇最適當的行動並實行,利用之方法,係有無限可能。
圖17(使用本發明之記憶體的高度知識處理之例),係為將以上所說明之知識資訊記憶在本發明之記憶體121、121a、121b中並進行知識處理的實施例,並且,經由根據最適當之行動的結果來對於記憶體121、121a、121b作更新,亦能夠容易地實現學習效果。
本發明之記憶體121、121a、121b,係超越了至今為止之先前技術的記憶體之概念,其用途係極為廣泛,並為建構出一種資訊處理之新的潮流者。
本發明之記憶體121、121a、121b,除了聯想記憶體之外,亦可經由ASIC(Application Specific Integrated Circuit)或者是FPGA(Field Programmable Gate Array)來作為一般性之RAM或者是ROM構成之記憶體來實現之,並且,像是將單元基礎(cell base)之CPU作組入、直接組入至CCD感測器中、將本發明之記憶體121、121a、121b設為獨自之專用構造的記憶體構成、或者是藉由新形態之半導體來構成、亦或是賦予其他之功能等,亦為自由。
將來,除了上述一般之由半導體所致的記憶體以外,亦能夠期待藉由現在正進行研究之光元件或者是磁性元件、約瑟夫森(Josephson)元件等之新的元件所致的本發明之記憶體121、121a、121b。
101...既知之資訊
102...未知之資訊
103...位址
111...像素
113...取樣點
121、121a、121b...具備資訊過濾檢測功能的記憶體
122...位址匯流排
123...資料匯流排
124...輸出匯流排
125...輸入資料
126...記憶體比較資料
127...位址比較資料
128...重置訊號
129...比較次數計數器
131...位址解碼器
132‧‧‧記憶體
133‧‧‧資料比較電路
134‧‧‧位址置換電路
135‧‧‧突破次數計數器
136‧‧‧OR閘
137‧‧‧條件閘
138‧‧‧突破位址輸出處理電路
141‧‧‧位址置換前合格輸出
142‧‧‧位址置換後合格輸出
143‧‧‧比較次數訊號
144‧‧‧級聯連接
158‧‧‧群組別突破計數器
[圖1]取樣點之例(實施例1)。
[圖2]由取樣點所致之資訊檢測實施例(實施例2)。
[圖3]取樣點之評價方法例(實施例3)。
[圖4]資料以及位址之雙重並列邏輯演算的概念例。
[圖5]具備資訊過濾檢測功能的記憶體之例(實施例4)。
[圖6]位址置換手段之第1例(實施例5)。
[圖7]位址置換之第1示意例。
[圖8]位址置換之第2示意例。
[圖9]位址置換之第3示意例。
[圖10]變形畫像之檢測的概念(實施例6)。
[圖11]位址置換手段之第2例(實施例7)。
[圖12]位址置換手段之第3例(實施例8)。
[圖13]資訊過濾檢測電路之削減例(實施例9)。
[圖14]作了多重化之資料以及位址之雙重並列邏輯演算的概念例。
[圖15]位址一維配列之資訊檢測例(實施例10)。
[圖16]位址三維配列之資訊檢測例(實施例11)。
[圖17]使用本發明之記憶體的高度性知識處理之例(實施例12)。
103...位址
126...記憶體比較資料
127...位址比較資料
132...記憶體
Claims (22)
- 一種具備資訊過濾檢測功能的記憶體,該記憶體係為將資訊記憶在每一記憶體位址中並且能夠將該資訊讀出之記憶體,其特徵為:該記憶體係具備有以下(1)至(4):(1)用以將從外部所被賦予並用以和被記憶在此記憶體中之資料作並列(parallel)比較之第1比較資料、和用以和此記憶體之位址的位址彼此間作並列比較之第2比較資料,此些之各比較資料進行輸入之輸入手段;和(2)藉由第1比較資料而和被記憶在此記憶體中之資料作並列比較並對於合格與否作判定之手段;和(3)藉由第2比較資料而和此記憶體之位址彼此作並列比較並對於合格與否作判定之手段;和(4)將以上(2)、(3)二者之合格與否的判定結果,在每一位址處並列地進行邏輯演算之資料與位址的各合格與否結果之邏輯演算手段。
- 如申請專利範圍第1項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體之前述邏輯演算,係為邏輯積(AND)演算,並且,係具備有以下(1)至(3):(1)在初次之資訊檢測時,藉由前述第1比較資料來和記憶體之資料並列地進行合格與否之判定,並將合格了的至少1個以上之記憶體位址作為1次突破位址而進行記憶 之手段;和(2)在下一次以後之資訊檢測時,藉由新的前述第1比較資料來和記憶體之資料並列地進行合格與否之判定,並將合格了的記憶體位址,藉由由前述第2比較資料所進行之位址置換手段來作了置換之位址;和(3)將突破了上述(1)、(2)之位址的邏輯積(AND)演算之位址進行輸出之手段。
- 如申請專利範圍第2項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體係具備有以下(1)至(4):(1)按各記憶體位址個別地對於藉由反覆特定次數所被賦予的前述各比較資料所得的比較合格與否判定結果進行計測之計數器手段;和(2)在前述初次之資訊檢測時,將合格了的記憶體位址之上述計數器作1的正數(count up),並將此作為前述1次突破位址之手段;和(3)在上述反覆所被賦予之前述下一次以後的資訊檢測時,藉由前述位址之置換手段,將前述邏輯積(AND)演算結果在上述1次突破位址之計數器處進行累積正數(count up)並作為N(2以上之比較次數)次突破位址之手段;和(4)將上述(3)之N次突破位址的位址進行輸出之手段。
- 如申請專利範圍第2項所記載之具備資訊過濾檢測 功能的記憶體,其中,前述位址之置換手段,係藉由前述第2比較資料而以位址全範圍來並列地進行位址之置換。
- 如申請專利範圍第2項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,身為前述第2比較資料之用以與記憶體之位址的位址彼此作並列比較之資料,係為下述(1)、(2)中之其中一者的資訊檢測用比較資料:將前述1次突破位址作為基準位址,並在前述下一次以後的資訊檢測時,對於藉由前述第1比較資料而和記憶體之資料並列地進行合格與否判定並合格了的記憶體位址、和上述基準位址,此雙方之位址彼此的相對位置,而用以判定(1)是否一致的比較資料;(2)是否存在於範圍內之比較資料。
- 如申請專利範圍第1項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體,係為將下述(1)~(5)中之至少一者的資訊之檢測作為對象的記憶體構成:(1)以聲音資訊作為其中一例之作為一維資訊而被記憶或者是可記憶之資訊;(2)以畫像資訊作為其中一例之作為二維資訊而被記憶或者是可記憶之資訊;(3)以立體資訊作為其中一例之作為三維資訊而被 記憶或者是可記憶之資訊;(4)以時空間資訊作為其中一例之作為多維資訊而被記憶或者是可記憶之資訊;(5)以叢集資訊作為其中一例之使資訊以位址之群組別而被記憶或者是可記憶之資訊。
- 如申請專利範圍第1項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,身為前述第1比較資料之用以與被記憶在記憶體中之資料作並列比較的資料,係為下述(1)~(5)中之至少一者的資訊檢測用比較資料:(1)記憶體資料之一致檢測;(2)記憶體資料之大小檢測;(3)記憶體資料之範圍檢測;(4)記憶體bit個別之比較檢測;(5)3值記憶體資料之比較檢測。
- 如申請專利範圍第1項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,前述第1比較資料、第2比較資料係藉由下述(1)、(2)之其中一者或者是二者之輸入手段而被輸入:(1)資料匯流排;(2)專用輸入。
- 如申請專利範圍第2項或第3項之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其特徵為:將申請專利範圍第2項所記載之邏輯積(AND)演算 突破、或者是申請專利範圍第3項所記載之前述N次突破位址的位址進行輸出之手段,係藉由下述(1)、(2)之其中一者或者是二者之輸出手段而被輸出:(1)資料匯流排;(2)專用輸出。
- 如申請專利範圍第3項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,係在前述計數器手段中,附加將前述初次資訊檢測時之前述1次突破位址的位址進行記憶之手段,並將對於記憶體位址個別進行計測之計數器手段的數量作了削減(計數器手段=位址數/n,n係為自然數)。
- 如申請專利範圍第4項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中,係在前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體中搭載處理器,並藉由上述處理器來實現上述位址之置換手段。
- 如申請專利範圍第1項之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其特徵為:係具備有將記憶體之範圍作分割地來實施申請專利範圍第1項所記載之(2)~(4)之各個手段的記憶庫(memory bank)分割比較手段。
- 如申請專利範圍第1項之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其特徵為:係並列地具備有複數個申請專利範圍第1項所記載之(1)~(4)之各個的手段。
- 如申請專利範圍第1項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體,其中, 前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體係被組入至以CPU作為一例之其他目的的半導體中來被加以使用。
- 一種具備資訊過濾檢測功能的記憶體之使用方法,其特徵為:係在如申請專利範圍第2項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體中,在前述初次之資訊檢測以及前述下一次以後之資訊檢測時,根據既知之資訊而將前述各比較資料賦予至此記憶體中,並藉由讀出前述邏輯積(AND)演算突破位址,而從被記憶在此記憶體之資訊之中來作資訊檢測出與上述既知之資訊相同或者是類似的資訊。
- 一種具備資訊過濾檢測功能的記憶體之使用方法,其特徵為:係在如申請專利範圍第3項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體中,將為了檢測出前述相同資訊或者是前述類似資訊所需要的充分之複數個數的成為比較樣本之前述各比較資料,反覆賦予至此記憶體,並藉由讀出前述N次突破計數器之計數值,而從被記憶在此記憶體之資訊之中來作資訊檢測出與上述既知之資訊相同或者是類似的資訊。
- 如申請專利範圍第16項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體之使用方法,其中,在將前述比較樣本抽出時,係求取出相鄰接之樣本間的資料之相互間的資料差之絕對值,並將藉由對此作集計所得到的樣本特徵量,作為特定值以上而進行資訊檢測。
- 如申請專利範圍第15項或第16項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體之使用方法,其中,與前述既知之資訊相同或者是類似的資訊,係為圖案(pattern)資訊。
- 如申請專利範圍第16項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體之使用方法,其中,在決定前述1次突破位址之前述初次資訊檢測時的賦予前述第1比較資料之步驟中,係進行下述之其中一者或者是二者:從複數種類之樣本選擇出最適當者而作為最初之前述比較樣本,並進行資訊之檢測,或者是使第1比較資料具備有一定之資料的範圍,來進行資訊之檢測。
- 如申請專利範圍第15項或第16項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體之使用方法,其中,係一併使用有能夠對於前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體作存取並進行資料之讀出與寫入的CPU,來進行資訊檢測。
- 如申請專利範圍第15項或第16項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體之使用方法,其中,係在前述具備資訊過濾檢測功能的記憶體中,將圖案資訊作為知識資訊而進行記憶,並進行由檢測出圖案資訊所進行之知識處理。
- 一種包含有具備資訊過濾檢測功能的記憶體的裝置,其特徵為:係包含有如申請專利範圍第1項所記載之具備資訊過濾檢測功能的記憶體。
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