[发明专利]面向具有对称性的非线性函数通用计算装置和方法

权利要求书

1.面向具有对称性的非线性函数通用计算装置，其特征在于，包括：

取绝对值单元，用于对输入数据进行取绝对值的操作；

地址索引单元，用于根据输入数据绝对值和原始非线性函数线性分段的区间端点值来确定输入数据绝对值所在的线性区间；

查找表单元，用于根据输入数据绝对值所在线性区间的地址索引值来找出线性函数的参数值，参数值包括斜率k和y轴截距h；

乘加单元，用于根据输入数据绝对值和其对应的线性函数的斜率k和截距h来计算输入数据绝对值所对应的线性函数的输出；

取符号位单元，用于判定原始的输入数据的符号；

减法器，用于对非线性函数中心点y坐标值偏置常量和乘加单元输出结果做相减运算，得到当输入数据为负数时所对应的输出值；

选择器，用于根据非线性函数的对称模式以及输入数据的符号位来判定最终的输出值；

所述地址索引单元包括：

比较器，用于对输入数据绝对值和原始非线性函数线性分段的区间端点值进行大小比较；

控制器，用于根据比较器得出的结果控制地址寄存器的相关操作，如果输入数据绝对值大于端点值，则输出此时地址寄存器的值，且对地址寄存器进行复位操作；如果输入数据绝对值小于等于端点值，则对地址寄存器进行累加操作；

地址寄存器，用于接收控制器的累加或复位命令进行累加或复位操作；

分段端点存储器，用于根据地址寄存器来取出对应的线性函数区间的端点值。

2.面向具有对称性的非线性函数通用计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据非线性函数的对称类型配置相应的对称模式，对称类型包括中心对称和轴对称；

(2)如果非线性函数是中心对称的类型，则确定中心对称点为(0，y_bias)，并配置中心点y坐标偏置常量为2*y_bias，其中y_bias表示非线性函数对称中心点的y坐标；如果非线性函数是轴对称的类型，则配置中心点y坐标偏置常量为0；

(3)对原始非线性函数f(x)中x0的部分进行线性分段处理，存储得到的线性分段区间的端点值以及线性分段区间所对应的线性函数参数值，参数值包括斜率k和y轴截距h；其中，线性分段处理是根据最终分段线性函数与原始的非线性函数的最大绝对误差进行分段；

(4)将非线性函数的输入数据取绝对值，并且判定输入数据的符号；

(5)将输入数据的绝对值与线性分段区间的端点值比较大小，输出线性分段区间的索引号；

(6)利用查表法，根据步骤(5)的索引号获得对应的分段线性函数的斜率k和截距h；

(7)将输入数据的绝对值和分段线性函数的斜率k、截距h进行乘加运算；

(8)根据步骤(1)配置的对称模式和步骤(4)判定的输入数据的符号确定最终的输出结果。