[发明专利]用于计算多层式感知器模型的模型计算单元和控制装置

说明书

本发明涉及用于计算多层式感知器模型的模型计算单元（22），其中模型计算单元（22）以硬件构造并且固定地接线，模型计算单元包括：‑计算核心（18），其构造用于根据输入参量向量（ut）的一个或多个输入参量来计算具有多个神经元（20）的多层式感知器模型的神经元层的一个或多个输出参量；‑存储器（12），其对于每个神经元层具有用于在相应的配置存储器区段（A）中存储配置参数的配置存储器区域（121）和用于在相应的数据存储器区段（D）中存储输入参量向量的输入参量和一个或多个输出参量（y[j]）的数据存储器区域（122）；‑DMA单元（17），其构造用于相继指示计算核心（18），分别基于相应的配置存储器区段（A）的配置参数计算神经元层并且计算输入参量向量（ut）的由此限定的输入参量并且将分别得出的输出参量（y[j]）存储到数据存储器区域（122）的通过相应的配置参数限定的数据存储器区段（D）中，其中彼此相继地考虑的配置存储器区段（A）的配置参数说明用于得出的输出参量的数据存储器区段（D），其相应于用于彼此相继的神经元层的计算的输入参量的数据存储器区段（D）。

技术领域

本发明涉及一种用于在单独的硬接线的模型计算单元中计算功能模型，尤其用于计算多层式感知器模型。

背景技术

技术系统（例如内燃机、电驱动装置、电池存储器和类似物）的控制的功能通常借助模型来实现，所述模型表示真实系统的数学映射。然而，在物理模型中、尤其在复杂的相关性中缺乏所要求的计算准确性，并且在现今的计算能力中通常困难的是，在对于控制装置所需的实时要求内计算这样的模型。对于这样的情况考虑，使用基于数据的模型，所述模型仅仅基于借助试验台或类似物获得的训练数据描述输出参量和输入参量之间的相关性。

基于数据的模型尤其适合用于对复杂的相关性建模，其中，以合适的方式在模型中考虑多个输入参量，在所述多个输入参量之间存在相互关系。此外，借助基于数据的模型的所述建模提供以下可能性：通过添加各个输入参量来补充模型。

基于数据的功能模型通常基于大数目的网格位置（Stützstellen），以便实现对于相应的应用足够的建模准确性。基于大数目的网格位置，为了借助基于数据的功能模型（例如高斯过程模型或多层式感知器模型）计算模型值，需要高的计算能力。为了能够实时地计算控制装置应用中的这样的基于数据的功能模型，因此可以设置基于硬件构型的模型计算单元。

发明内容

根据本发明，规定一种根据权利要求1所述的用于计算多层式感知器模型的神经元层的模型计算单元以及一种根据并列权利要求的控制装置和控制装置的应用。

另外的构型在从属权利要求中说明。

根据第一方面，规定一种用于计算多层式感知器模型的模型计算单元，其中，所述模型计算单元以硬件构造并且固定地接线，所述模型计算单元包括：

- 计算核心，所述计算核心构造用于根据输入参量向量的一个或多个输入参量来计算具有多个神经元的多层式感知器模型的神经元层的一个或多个输出参量；

- 存储器，所述存储器对于每个神经元层具有用于在相应的配置存储器区段中存储配置参数的配置存储器区域和用于在相应的数据存储器区段中存储输入参量向量的输入参量和所述一个或多个输出参量的数据存储器区域；

- DMA单元，所述DMA单元构造用于相继指示所述计算核心，分别基于相应的配置存储器区段的配置参数计算神经元层并且计算所述输入参量向量的通过所述配置参数限定的输入参量，并且将分别得出的输出参量存储到所述数据存储器区域的通过相应的配置参数限定的数据存储器区段中，其中，彼此相继地考虑的配置存储器区段的配置参数说明用于得出的输出参量的数据存储器区段，所述数据存储器区段相应于用于彼此相继的神经元层的计算的输入参量的数据存储器区段。