[发明专利]人工神经网络及其中控制定点的方法

权利要求书

1.一种人工神经网络ANN系统，包括：

处理器，被配置为针对ANN的每层中包括的多个节点执行节点操作，以获得节点操作的多个结果值，并且基于用于每层的当前量化的第k个定点格式对所获得的多个结果值执行量化操作，以获得多个量化值；

虚拟溢出检测电路，被配置为生成对所获得的多个量化值的有效位数的分布加以指示的虚拟溢出信息；以及

数据格式控制器，被配置为基于所生成的虚拟溢出信息确定用于每层的后续量化的第(k+1)个定点格式。

2.如权利要求1所述的ANN系统，其中，所述虚拟溢出检测电路还被配置为：

生成与所获得的多个量化值对应的多个温度计码；和

基于所生成的多个温度计码生成所述虚拟溢出信息。

3.如权利要求1所述的ANN系统，其中，所述虚拟溢出检测电路还被配置为生成对所述有效位数的频率值加以指示的多个计数信号，并提供所生成的多个计数信号作为所述虚拟溢出信息。

4.如权利要求1所述的ANN系统，其中，所述数据格式控制器还被配置为：

计算所述有效位数的平均值和方差；和

基于计算的平均值和计算的方差确定第(k+1)个定点格式的分数长度。

5.如权利要求1所述的ANN系统，其中，所述数据格式控制器还被配置为基于所生成的虚拟溢出信息确定所述多个量化值是处于溢出接近状态还是处于下溢接近状态。

6.如权利要求5所述的ANN系统，其中，基于数据格式控制器确定所述多个量化值处于溢出接近状态，所述数据格式控制器还被配置为将第(k+1)个定点格式的分数长度减小为比第k个定点格式的分数长度短。

7.如权利要求5所述的ANN系统，其中，基于数据格式控制器确定所述多个量化值处于下溢接近状态，所述数据格式控制器还被配置为将第(k+1)个定点格式的分数长度增大为比第k个定点格式的分数长度长。

8.如权利要求5所述的ANN系统，其中，所述数据格式控制器还被配置为基于所述有效位数中的最大有效位数的频率值相对于所述有效位数的频率值总和的比率高于溢出阈值比，来确定所述多个量化值处于溢出接近状态。

9.如权利要求5所述的ANN系统，其中，所述数据格式控制器还被配置为基于所述有效位数中的最大有效位数的频率值相对于所述有效位数的频率值总和的比率低于下溢阈值比，来确定所述多个量化值处于下溢接近状态。

10.如权利要求1所述的ANN系统，其中，所述虚拟溢出检测电路包括：

温度计码生成电路，被配置为顺序地接收所获得的多个量化值并替换每个量化值的有效位，以顺序地生成与所获得的多个量化值对应的多个温度计码。

11.如权利要求10所述的ANN系统，其中，所述温度计码生成电路包括：

多个OR逻辑门，被配置为对每个量化值的每两个相邻位执行OR逻辑运算以生成每个温度计码。

12.如权利要求10所述的ANN系统，其中，所述虚拟溢出生成电路还包括：

累加电路，被配置为逐位累加所生成的多个温度计码以生成多个累加值；以及

减法电路，被配置为将所生成的多个累加值的两个相邻累加值相减，以生成多个计数信号，并提供所生成的多个计数信号作为所述虚拟溢出信息。

13.如权利要求10所述的ANN系统，其中，所述虚拟溢出生成电路还包括：

计数码生成电路，被配置为顺序地接收所生成的多个温度计码，针对每个温度计码将最高有效位保持为有效位1并且将其他有效位从1替换为0，以顺序地生成与所生成的多个温度计码对应的多个计数码；以及

累加电路，被配置为逐位累加所生成的多个计数码以生成多个计数信号，并提供所生成的多个计数信号作为所述虚拟溢出信息。