[發(fā)明專利]基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110738562.6
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113434459B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亦歐;何秋璇;余霞;胡劍浩;朱會(huì)柱;董亞寧
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué);中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;G06N3/04;G06N3/063;G06N3/08;G06N3/12
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 張迪

1.一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

A.獲取任務(wù)流圖和資源流圖，并通過遺傳算法得到該任務(wù)流圖向資源流圖的映射，作為待優(yōu)化映射；對所述待優(yōu)化映射進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到訓(xùn)練樣本；

B.建立生成對抗網(wǎng)絡(luò)，將所述訓(xùn)練樣本輸入至所述生成對抗網(wǎng)絡(luò)；

C.通過所述生成對抗網(wǎng)絡(luò)的生成器生成與訓(xùn)練樣本格式相同的生成樣本，并輸出生成樣本；固定生成器，將所述訓(xùn)練樣本和所述生成樣本輸入鑒別器，用于對鑒別器進(jìn)行訓(xùn)練，當(dāng)鑒別器的判別結(jié)果滿足第一目標(biāo)函數(shù)時(shí)，鑒別器訓(xùn)練結(jié)束；

D.固定鑒別器，使用所述生成對抗網(wǎng)絡(luò)的生成器重新生成與訓(xùn)練樣本格式相同的生成結(jié)果，并輸出生成結(jié)果；將并所述生成結(jié)果和所述訓(xùn)練樣本輸入鑒別器鑒別，用于對生成器進(jìn)行訓(xùn)練，當(dāng)鑒別器的判別結(jié)果滿足第二目標(biāo)函數(shù)時(shí)，生成器訓(xùn)練結(jié)束；

E.通過評價(jià)函數(shù)，評價(jià)所述生成樣本和所述訓(xùn)練樣本二者的性能；并選擇多目標(biāo)優(yōu)化性能優(yōu)異者作為下次迭代的訓(xùn)練樣本返回步驟C，重復(fù)步驟C～E；

F迭代達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)后，使用生成器生成映射結(jié)果；

所述步驟E中，將所述訓(xùn)練樣本隨機(jī)匹配一生成樣本，通過所述評價(jià)函數(shù)，評價(jià)所述訓(xùn)練樣本和所述生成樣本二者的功耗和延時(shí)，取優(yōu)者作為下一次迭代的訓(xùn)練樣本；其中，所述功耗通過功耗模型得到，所述延時(shí)通過延時(shí)模型得到；所述功耗模型的表達(dá)式為：

P＝P_P+P_R+P_L

其中，P_P,P_R,P_L分別表示由PE、路由器和NoC鏈路三者產(chǎn)生的功耗；其中，在求解時(shí)，采用以PE、路由器或NoC鏈路的功耗值為單位，通過一定的比例表示另外兩者的功耗；以合并求解NoC和PE兩者產(chǎn)生的整體功耗。

2.如權(quán)利要求1所述的一種映射方法，其特征在于，所述評價(jià)函數(shù)對功耗和延時(shí)加權(quán)求和，用于表征所述生成結(jié)果或所述訓(xùn)練樣本二者在多目標(biāo)優(yōu)化問題上功耗和延時(shí)整體的性能。

3.如權(quán)利要求1所述的一種映射方法，其特征在于，所述第一目標(biāo)函數(shù)為：

所述第二目標(biāo)函數(shù)為：

其中，z～f_z(z)是由生成器隨機(jī)生成的限定范圍內(nèi)的噪聲，即生成器生成的生成樣本或生成結(jié)果，x～f_r(x)是真實(shí)樣本數(shù)據(jù)即訓(xùn)練樣本；為在輸入服從分布為f_r(x)的訓(xùn)練樣本后，判別器將其判定為真的概率的數(shù)學(xué)期望；為在輸入服從分布為f_z(z)的噪聲后，判別器將其判定為真的概率的負(fù)對數(shù)的數(shù)學(xué)期望。

4.如權(quán)利要求1所述的一種映射方法，其特征在于，

所述延時(shí)模型的表達(dá)式為：

其中第一項(xiàng)表示的是PE的處理延時(shí)總和；直連邊e(i,j)的兩端節(jié)點(diǎn)i,j分別映射到PEm，PEn上，Pem到PEn經(jīng)過的跳數(shù)為h_m,n，映射后的鏈路傳輸延時(shí)為T_e(i,j)，單跳路由平均交換延時(shí)為T_A，第二項(xiàng)表示的是鏈路傳輸延時(shí)和路由交換延時(shí)的總和；

所述評價(jià)函數(shù)的表達(dá)式為：

y＝α_dD(M)+α_eP(M)

其中M∈MAP，MAP為所有映射方案的集合，D(M)和P(M)分別表示當(dāng)前映射方案產(chǎn)生的延時(shí)和功耗，α_d和α_e為權(quán)重系數(shù)。

5.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種映射方法，其特征在于，所述生成對抗網(wǎng)絡(luò)的生成器為四層全連接網(wǎng)絡(luò)，第一層為標(biāo)準(zhǔn)化層，中間兩層使用LeakyReLu層，最后一層使用Sigmoid激活函數(shù)，所述生成器的損失函數(shù)為BSE函數(shù)；

所述鑒別器為三層全連接網(wǎng)絡(luò)，第一層為標(biāo)準(zhǔn)化層，第二層為Leak ReLu層、最后一層使用Sigmoid激活函數(shù)。

6.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)讀取并執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可讀指令時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的映射方法。

7.一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)處理器，以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的至少一個(gè)存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的映射方法。