[发明专利]矩阵的处理方法、装置及逻辑电路

说明书

本申请提供一种矩阵的处理方法、装置及逻辑电路，其中方法包括：确定待处理矩阵中的多个非零元素；确定所述待处理矩阵的分布矩阵，所述分布矩阵包括用于表示所述待处理矩阵中多个非零元素的位置的标识；通过所述分布矩阵，在另一矩阵中获取包括多个目标元素的矩阵，其中，每个目标元素在所述另一矩阵中的位置对应于所述待处理矩阵中一个非零元素的位置；以及，根据所述多个非零元素和所述包括多个目标元素的矩阵进行矩阵处理以得到运算结果。本申请提供的矩阵的处理方法、装置及逻辑电路，能够提高矩阵的运算效率。

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种矩阵的处理方法、装置及逻辑电路。

背景技术

矩阵是科学计算中常用的一种运算工具，被广泛应用于工程应用之中。而稀疏矩阵是矩阵的一种特例，指矩阵中仅含有少量非0元素的矩阵。由于稀疏矩阵中存在大量的值为0的元素，采用常规的矩阵存储方式会在矩阵运算时带来大量的不必要运算。

现有技术中，为了提高稀疏矩阵的运算效率，往往会采用更有效的稀疏矩阵处理方式对稀疏矩阵进行压缩处理。目前主流的稀疏矩阵的处理方式为压缩行存储(Compressed Row Storage，CSR)，稀疏矩阵经过CSR处理后得到的压缩矩阵通过行偏移、元素列号和元素数值存储稀疏矩阵中的非0元素。其中，元素的数值和列号表示一个元素以及其在矩阵中所处的列号，行偏移表示某一行的第一个元素在数值里的起始偏移位置。从而在稀疏矩阵进行运算时，可直接通过压缩后的压缩矩阵代替压缩前的稀疏矩阵进行相关运算，减少了稀疏矩阵在进行卷积运算时，矩阵中的0元素与对应稀疏矩阵相同位置的元素进行乘法计算得到0值的无效计算。同时，在对两个CSR压缩矩阵进行卷积运算时，由于两个CSR压缩矩阵所对应的原矩阵中的非0元素个数通常不相同，并不能明确CSR压缩矩阵中的非0元素需要与另一CSR压缩矩阵中的哪些非0元素进行卷积运算。因此在对两个CSR压缩矩阵进行卷积运算之前，还需要还原出CSR压缩矩阵所对应的原矩阵中的部分0值。以确保两个CSR压缩矩阵中的非0元素进行补充0值后辅助对齐后，得到两个维数相同的CSR压缩矩阵，从而能够对两个维数相同的矩阵中每两个相同位置的元素的乘积进行累加，以得到两个矩阵的卷积运算结果。

采用现有的矩阵处理方法，由于压缩后的稀疏矩阵在进行卷积运算时还需要增加一些0元素以进行元素对齐。因此在压缩后的稀疏矩阵进行卷积运算时，并没有完全避免0元素的无效运算，从而造成了现有矩阵处理方法的效率较低。

发明内容

本申请提供一种矩阵的处理方法、装置及逻辑电路，通过确定待处理矩阵的非零元素以及用于表示非零元素位置的分布矩阵，将非零元素的数量、依次排列的非零元素和分布矩阵组合为压缩矩阵，使得稀疏矩阵在进行例如矩阵的卷积运算、乘加运算、乘减运算、除加运算或除减运算时，能够通过压缩矩阵代替稀疏矩阵进行运算并得到稀疏矩阵的运算结果，从而避免了零元素的无效计算并提高了矩阵的处理方法的效率。

本申请第一方面提供一种矩阵的处理方法，包括：

确定待处理矩阵中的非零元素的数量，所述待处理矩阵为一维矩阵；

确定所述待处理矩阵的分布矩阵，所述分布矩阵用于表示所述待处理矩阵中非零元素的位置；

组合所述非零元素的数量、依次排列的所述待处理矩阵中每个非零元素的值和所述分布矩阵，以获得所述待处理矩阵的压缩矩阵。

本实施例提供的矩阵的处理方法，能够通过确定待处理矩阵的非零元素以及用于表示非零元素位置的分布矩阵，并将非零元素的数量、依次排列的非零元素和分布矩阵组合为压缩矩阵。本实施例的矩阵处理方法所得到的压缩矩阵，能够在待处理矩阵进行例如矩阵的卷积运算、乘加运算、乘减运算、除加运算或除减运算时，通过压缩矩阵代替待处理矩阵进行运算，以提高处理器对于待处理矩阵的存储效率和运算效率。

在本申请第一方面一实施例中，所述分布矩阵为一维矩阵，所述待处理矩阵中每个位置上的元素和所述分布矩阵中相同位置上的元素一一对应，所述确定所述待处理矩阵的分布矩阵，包括：