[發(fā)明專利]一種嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)級(jí)能耗建模方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110348973.0
• 申請(qǐng)日: 2011-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102426662A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭兵;沈艷;劉嘯濱;陳曉豐;王繼禾;伍元?jiǎng)?/a>;劉云本;韓洪良;王敞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): G06N3/08
• 分類號(hào): G06N3/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)級(jí)能耗建模方法，其特征在于該方法的步驟如下：

1)對(duì)大量樣本程序的5個(gè)體系結(jié)構(gòu)級(jí)軟件特征量(有效代碼行數(shù)LOC、構(gòu)件數(shù)量TC、平均構(gòu)件接口復(fù)雜度Rc、平均路徑復(fù)雜度Rp、平均構(gòu)件耦合度CF)分別進(jìn)行度量；

2)對(duì)5個(gè)軟件特征量的度量值進(jìn)行預(yù)處理，處理后的值作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入值；

3)在功耗仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)HMSim上運(yùn)行樣本程序，獲得樣本程序的能耗值E，E將作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出值；

4)確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的具體結(jié)構(gòu)，包括隱層數(shù)、隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱層傳遞函數(shù)和輸出層傳遞函數(shù)；

●隱層數(shù)的確定：隱層數(shù)多少?zèng)Q定了網(wǎng)絡(luò)誤差，但過(guò)多的隱層數(shù)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化，增加網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時(shí)間和“過(guò)擬合”的傾向，單隱層的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以逼近任何在閉區(qū)間內(nèi)的連續(xù)函數(shù)，一個(gè)三層的BP網(wǎng)絡(luò)可完成任意的n維到m維的映射，所以隱層數(shù)確定為1，

●隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)性能影響巨大，但目前理論上還缺乏科學(xué)的和普遍的方法用于隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定，一般采用以下經(jīng)驗(yàn)公式確定隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)n₁：其中，n為輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)，m為輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)，a為1到10之間的常數(shù)，對(duì)應(yīng)到體系結(jié)構(gòu)級(jí)能耗模型中，輸入層包括有效代碼行數(shù)、構(gòu)件數(shù)量、平均構(gòu)件接口復(fù)雜度、平均路徑復(fù)雜度和平均構(gòu)件耦合度5個(gè)輸入量，因此，輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)為5，輸出層為平均功耗輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)為1，所以n₁的取值范圍為3-12，

●隱層傳遞函數(shù)和輸出層傳遞函數(shù)的確定：針對(duì)單隱層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸入層和隱層傳遞函數(shù)一般采用tansig函數(shù)，輸出層傳遞函數(shù)一般采用purelin函數(shù)，通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，Trainlm函數(shù)在隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)為11的時(shí)候，其收斂速度和逼近誤差都能達(dá)到令人滿意的效果，所以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練函數(shù)使用Trainglm，訓(xùn)練函數(shù)的隱層結(jié)點(diǎn)數(shù)為11，

5)輸入樣本程序軟件特征量度量值和能耗值對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，通過(guò)訓(xùn)練確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層的權(quán)值和閾值；

6)輸入目標(biāo)程序的特征量到訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到能耗預(yù)測(cè)值，再與目標(biāo)程序的實(shí)際能耗值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證建模方法的有效性。