Устройство для формирования кодового вектора весовых коэффициентов

Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений, в частности, для преобразования цифровых кодов исходного отображения в кодовые вектора весовых коэффициентов. Требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей, содержит параллельный сумматор, блок умножения на весовой коэффициент, блок сжатия отображения, коммутатор и блок памяти.

Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений, в частности, для преобразования цифровых кодов исходных отображений, например двумерных изображений объектов, в кодовые вектора весовых коэффициентов, используемых, в частности, при формировании решающих функций в алгоритмах распознавания двумерных изображений.

Известно устройство, содержащее генераторы пилообразного напряжения, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, элементы ИЛИ, блоки памяти функций принадлежности, блоки определения минимума, блок памяти функции принадлежности, блоки сравнения, блоки вычитания из единицы, регистры, счетчик и элементы задержки с соответствующими связями [Авторское свидетельство СССР №1791815, кл. G 06 F 7/58, 1990].

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности.

Известно также устройство, содержащее n параллельных сумматоров, входы и выходы которых являются, соответственно, группой входов и группой выходов устройства, а также n блоков умножения на весовые коэффициенты, при этом, вход i-ого блока умножения на весовые коэффициенты (i=1...N) соединен с выходом i-ого параллельного сумматора, а каждый из выходов j-ого блока умножения на весовые коэффициенты (j=1...N) соединен с соответствующим ему входом взвешенного сигнала i-ого сумматора (i не = j) [А.В.Назаров, А.И.Лоскутов "Нейросетевые алгоритмы прогнозирования и оптимизации систем", Санкт-Петербург, "Наука и Техника", 2003 г., рис.2.8, 64].

Недостатком устройства также является относительно узкие функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее n параллельных сумматоров, входы которых являются группой входов устройства, а также N блоков умножения на весовые коэффициенты и N блоков сжатия отображения, при этом, каждый из выходов j-ого блока умножения на весовые коэффициенты (j=1...N) соединен с соответствующим ему входом взвешенного сигнала i-ого параллельного сумматора (i=1...N, i не = j), входы i-ых блоков умножения на весовые коэффициенты (i=1...N) соединены с выходами одноименных блоков сжатия отображения, входы которых соединены с выходами одноименных параллельных сумматоров, а выходы - являются группой выходов устройства, а блоки сжатия отображения выполнены в виде функциональных преобразователей входного сигнала Х в выходной сигнал Y по закону Y=1/(1+ехр(-X)) [RU 45579, 2005].

Недостатком известного устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку осуществляя преобразование исходных цифровых кодов в кодовые вектора двумерных изображений, например, текстовых документов, оно не позволяет формировать кодовые вектора весовых коэффициентов, используемых, в частности, при формировании решающих функций в различных алгоритмах распознавания двумерных изображений.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения формирования кодовых векторов весовых коэффициентов

Требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее параллельный сумматор, блок умножения на весовой коэффициент и блок сжатия отображения, введены коммутатор, группа выходов которого соединена с группой входов параллельного сумматора, выход которого соединен с входом умножителя на весовой коэффициент,

выход которого соединен с входом сжатия отображения, а также блок памяти, информационный вход которого соединен с выходом блока сжатия отображения, и блок управления, адресный выход которого соединен с управляющим входом коммутатора и адресным управляющим входом блока памяти, вход разрешения записи которого соединен с тактовым выходом блока управления, при этом, блок сжатия отображения выполнен в виде порогового блока.

На чертеже представлены: на фиг.1 - структурная схема устройства для формирования кодового вектора весовых коэффициентов, на фиг.2 - блока управления.

Устройство для формирования кодового вектора весовых коэффициентов (фиг.1) содержит параллельный сумматор 1, блок 2 умножения на весовой коэффициент и блок 3 сжатия отображения.

Кроме того, устройство содержит коммутатор 4, группа выходов которого соединена с группой входов параллельного сумматора 1, выход которого соединен с входом умножителя 2 на весовой коэффициент, выход которого соединен с входом блока 3 сжатия отображения.

Дополнительно устройство содержит блок памяти 5, информационный вход которого соединен с выходом блока 3 сжатия отображения, и блок 6 управления, адресный выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 4 и адресным управляющим входом блока 5 памяти, вход разрешения записи которого соединен с тактовым выходом блока 6 управления, при этом, блок 3 сжатия отображения выполнен в виде порогового блока.

Блок 6 управления (фиг.2) содержит генератор 7 тактовых импульсов (ГТИ), и счетчик 8 импульсов, выход которого является адресным выходом блока 6 управления, а вход - соединен с выходом ГТИ 7 и является тактовым выходом блока 6 управления.

Все элементы устройства являются стандартными элементами цифровой и импульсной техники.

Работает устройство для формирования кодового вектора весовых коэффициентов следующим образом.

На информационные входы коммутатора 4 подается вектор исходных цифровых кодов, являющийся исходной информацией, например, о соответствующем исходном двумерном изображении в виде отсчетов уровней сигналов по двумерным координатам изображения.

Работа устройства начинается с запуска ГТИ 7, импульсы которого выполняют функции тактирования и подаются на вход разрешения записи блока 5 памяти. Кроме того, эти же импульсы подсчитываются счетчиком 8, формирующем адресные коды, которые синхронно подаются на управляющий вход коммутатора 4 и адресные управляющие входы блока 5 памяти.

По сигналам, поступающим на управляющий вход коммутатора 4, он коммутирует на свой выход группы входные сигналы по требуемому алгоритму.

Например, на выход коммутатора 4 подаются отсчеты уровней сигналов по нескольким соседним координатам, в частном случае по четырем. Затем производится сдвиг по координате на один отсчет, поэтому при следующем адресном сигнале на выходе коммутатора 4 будет сформирована группа из очередных четырех отсчетов, которые будут отличаться от предыдущей группы отсчетов на один отсчет за счет выбытия условно первого отсчета и введения следующего условно пятого отсчета.

Отсчеты с выхода коммутатора 4 суммируются в параллельном сумматоре 1 и поступают в блок 2 умножения на весовой коэффициент, в котором умножаются, например, на величину, обратную числу отсчетов, формируемых на выходе коммутатора 4. Следовательно, на выходе блока 4 умножения формируется величина, равная среднему уровню по всему числу отсчетов, поступающим на вход параллельного сумматора 1.

В блоке 3 сжатия отображения, выполненного, например, в виде порогового блока, производится преобразование выходного сигнала блока 2

умножения на весовой коэффициент в сигнал с уровнем логической единицы или, соответственно, с уровнем логического нуля. Уровень порога блока 3 может быть выбран, например, равным среднему уровню отсчетов входного отображения.

Сигналы с выхода блока 3 поступают в блок 5 памяти и записываются по адресам, задаваемым блоком 6 управления синхронно с сигналом ГТИ 8.

В результате в блоке 5 памяти по адресам всех групп отсчетов исходного отображения формируется кодовый вектор весовых коэффициентов, элементы которого принимают значения логических единиц и нулей. Подобные вектора используются, в частности, при формировании решающих функций в алгоритмах распознавания двумерных изображений.

После перебора всех координат исходного отображения на выходе переполнения счетчика 8 будет сформирован сигнал с уровнем логической единицы, по которому работа устройства прекращается. Это может быть произведено путем подачи этого сигнала на вход останова ГТИ 8.

Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям предложенное устройство обладает более широкими функциональными возможностями, поскольку оно позволяет формировать кодовые вектора весовых коэффициентов, используемых, в частности, при формировании решающих функций в различных алгоритмах распознавания двумерных изображений.

Устройство для формирования кодового вектора весовых коэффициентов, содержащее параллельный сумматор, блок умножения на весовой коэффициент и блок сжатия отображения, отличающееся тем, что, введены коммутатор, группа выходов которого соединена с группой входов параллельного сумматора, выход которого соединен с входом умножителя на весовой коэффициент, выход которого соединен с входом сжатия отображения, а также блок памяти, информационный вход которого соединен с выходом блока сжатия отображения, и блок управления, адресный выход которого соединен с управляющим входом коммутатора и адресным управляющим входом блока памяти, вход разрешения записи которого соединен с тактовым выходом блока управления, при этом блок сжатия отображения выполнен в виде порогового блока.