[發(fā)明專利]卷積運算方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910664359.1
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110414672B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設計）人: 臧春峰;王斌;嚴大衛(wèi);黃麗民;陳芬
• 申請（專利權）人: 江蘇鼎速網(wǎng)絡科技有限公司
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04
• 代理公司: 蘇州友佳知識產權代理事務所(普通合伙) 32351
• 代理人: 儲振

1.一種卷積運算方法，應用于終端設備，其特征在于，包括：

響應于輸入的卷積運算模式控制指令，確定目標卷積運算模式，所述目標卷積運算模式對應的卷積運算的目標卷積尺寸為j×j；

基于目標卷積運算模式，控制參數(shù)移位寄存器獲取卷積參數(shù)，以基于所述卷積參數(shù)形成N組尺寸為j×j的卷積參數(shù)方陣；

基于目標卷積運算模式，控制卷積數(shù)據(jù)寄存器獲取目標卷積數(shù)據(jù)，以形成尺寸為j×j的目標卷積方陣；

控制所述終端設備中M個卷積核，分別基于所述目標卷積方陣和所述卷積參數(shù)方陣，生成M組卷積結果數(shù)據(jù)，其中，所述卷積核的卷積尺寸為i×i，i＝2m+1,j＝2n+1，m,n為正整數(shù)，M＝2k，k為大于1的正整數(shù)，N＝(M*i*i)/(j*j)，M＝(j*j)/(i*i)，M和N為正整數(shù)，且N小于或等于M；

若N＝M，則在生成M組卷積結果數(shù)據(jù)之后，還包括：

對M組卷積結果數(shù)據(jù)進行池化運算，得到所述目標卷積尺寸為j×j的目標卷積結果；

其中，i＝3，M＝6，j＝7時N＝1。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，生成M組卷積結果數(shù)據(jù)，包括：

若N＝M，則將所述N組尺寸為j×j的卷積參數(shù)方陣中的卷積參數(shù)分組輸入至M個卷積核中，以將所述目標卷積方陣分別與每一卷積核中的卷積參數(shù)進行卷積運算，生成M組卷積結果數(shù)據(jù)；

若NM，則將所述N組尺寸為j×j的卷積參數(shù)方陣中的卷積參數(shù)、以及(M*i*i-N*j*j)個無效參數(shù)依次輸入至M個卷積核中，以將所述目標卷積方陣分別與每一卷積核中的卷積參數(shù)進行卷積運算，生成M組卷積結果數(shù)據(jù)。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，若NM，則在生成M組卷積結果數(shù)據(jù)之后，還包括：

獲取尺寸為j×j的偏移數(shù)據(jù)方陣；

基于所述偏移數(shù)據(jù)方陣和所述M組卷積結果數(shù)據(jù)，得到N組所述目標卷積尺寸為j×j的累加運算結果。

4.一種卷積運算裝置，其特征在于，包括：

M個卷積尺寸為i×i的卷積核、卷積數(shù)據(jù)寄存器和參數(shù)移位寄存器；

所述參數(shù)移位寄存器響應于輸入的卷積運算模式控制指令，確定目標卷積運算模式，并基于目標卷積運算模式獲取卷積參數(shù)，以基于所述卷積參數(shù)形成N組尺寸為j×j的卷積參數(shù)方陣，所述目標卷積運算模式對應的卷積運算的目標卷積尺寸為j×j；

所述卷積數(shù)據(jù)寄存器基于所述目標卷積運算模式獲取目標卷積數(shù)據(jù)，以形成尺寸為j×j的目標卷積方陣；

所述M個卷積核分別基于所述目標卷積方陣和所述卷積參數(shù)方陣，生成M組卷積結果數(shù)據(jù)，其中，所述卷積核的卷積尺寸為i×i，i＝2m+1,j＝2n+1，m,n為正整數(shù)，M＝2k，k為大于1的正整數(shù)，N＝(M*i*i)/(j*j)，M＝(j*j)/(i*i)，M和N為正整數(shù)，且N小于或等于M；

若N＝M，則在生成M組卷積結果數(shù)據(jù)之后，還包括：

對M組卷積結果數(shù)據(jù)進行池化運算，得到所述目標卷積尺寸為j×j的目標卷積結果；

其中，i＝3，M＝6，j＝7時N＝1。

5.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括：

偏移量存儲器，用于存儲j×j偏移數(shù)據(jù)方陣，以在N＝M或j＝i時，使所述M個卷積核基于所述M組卷積結果數(shù)據(jù)與所述偏移數(shù)據(jù)方陣，生成M組累加運算結果。

6.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括：

累加運算器和用于存儲j×j偏移數(shù)據(jù)方陣的偏移量存儲器；

其中，所述累加運算器用于在N≠M或j≠i時，基于所述偏移數(shù)據(jù)方陣和所述M組卷積結果數(shù)據(jù)，得到所述目標卷積尺寸為j×j的累加運算結果。

7.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括：

池化運算器，用于對M組卷積結果數(shù)據(jù)進行池化運算，以得到所述目標卷積尺寸為j×j的目標卷積結果。