[發明專利]利用簡化的激活函數計算多層感知器模型的神經元層的方法

在審

• 申請號: 201780054626.2
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN109643392A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: A.貢托羅
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G06N3/063
• 分類號: G06N3/063;G06N3/04;G06N7/00;G05B13/04;F02P5/15;G06F15/78
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;申屠偉進

1.用于計算多層感知器模型的神經元層的方法，其利用以硬件構造的固定連線的計算核（11,13,14）來計算耦合的函數塊中的固定預定的計算算法，

其中借助于激活函數計算所述感知器模型的神經元層的神經元（20），其中所述激活函數對應于簡化的S形函數和簡化的tanh函數，其中所述激活函數通過指數函數的負定義域的零點鏡像形成。

2.根據權利要求1所述的方法，其中具有多個神經元（20）的所述感知器模型的神經元層依據輸入參數向量的一個或多個輸入參數、具有加權因子（）的加權矩陣和為每個神經元（20）預定的偏移值計算每個神經元（20）的輸出參數，其中對于每個神經元（20），用通過該神經元（20）和所述輸入參數確定的加權因子（）加權的輸入參數值之和被施加以為該神經元（20）預定的偏移值（），并且用所述激活函數變換結果，以獲得該神經元（20）的輸出參數。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中根據變量選擇所述簡化的S形函數或所述簡化的tanh函數來作為激活函數。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中針對值計算所述簡化的S形函數的函數值，其方式是基于該值的負絕對值計算指數函數，其中所述函數值在該值的符號為正的情況下被計算為“1”與以下乘積的和，該乘積是“0.5”與所述指數函數的結果相乘，并且在符號為負的情況下被計算為0.5和所述指數函數的結果的乘積。

5.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中針對值計算所述簡化的tanh函數的函數值，其方式是基于該值的負絕對值來計算指數函數，其中所述函數值在該值的符號為正的情況下被計算為“1”與所述指數函數的負結果的和，并且在該值的符號為負的情況下被計算為“-1”與所述指數函數的結果的和。

6.根據權利要求4至5中任一項所述的方法，其中，通過讀取所述值的符號位來確定所述值的符號，或者對于正值將所述值的符號確定為+1，并且對于負值將所述值的符號確定為-1。

7.用于計算多層感知器模型的神經元層的模型計算單元（22），其利用以硬件構造的固定連線的計算核（11,13,14）來計算耦合的函數塊中的固定預定的計算算法，

其中所述計算核（11,13,14）被構造用于為具有多個神經元（20）的多層感知器模型的神經元層依據輸入參數向量的一個或多個輸入參數、具有加權因子（）的加權矩陣和為每個神經元（20）預定的偏移值（）來計算每個神經元（20）的輸出參數，其中對于每個神經元（20），計算用通過該神經元（20）和所述輸入參數確定的加權因子加權的輸入參數值之和以及給該神經元（20）預定的偏移值（），并且用激活函數變換結果，以獲得該神經元（20）的輸出參數，其中所述激活函數包括簡化的S形函數或簡化的tanh函數，其中所述激活函數通過指數函數的負定義域的零點鏡像來形成。

8.根據權利要求7所述的模型計算單元（22），其中，所述計算核（11，13，14）包括狀態機（11）和一個或多個計算運算塊（13，14）、特別是MAC塊和激活函數計算塊，并且特別是包括用于存儲輸入參數向量的一個或多個輸入參數、加權矩陣、為每個神經元（20）預定的偏移值（）以及每個神經元（20）的輸出參數的存儲器（12）。

9.根據權利要求7至8中任一項所述的模型計算單元（22），其中所述計算核（11,13,14）構造成在集成部件的表面區域中。

10.控制設備（2），具有微處理器（21）和一個或多個根據權利要求7至9中任一項所述的模型計算單元（22）。

11.根據權利要求10所述的控制設備（2），其中所述控制設備（2）被構造為集成電路。

12.根據權利要求10或11所述的控制設備（2）作為用于控制機動車輛中的發動機系統（1）的控制設備（2）的用途。