[发明专利]一种图计算装置

权利要求书

1.一种图计算装置，包括存储层、逻辑层、列控制器，

所述存储层用于原始数据以及中间数据的存储；

所述逻辑层包括树创建模块、动态构图模块以及图创建模块；以及

所述列控制器用于控制数据在存储层和逻辑层之间迁移；

其中，所述树创建模块用于基于数据集在随机维度上的均值将数据集递归划分为树，所述树的树结点存储划分信息，所述树的叶子结点存储数据集点的索引；

所述图创建模块用于基于所述树的每个叶子结点内的点之间的距离，得到所有点的k个最近邻点，并按照图的格式进行存储；

所述动态构图模块用于根据所述树的划分信息将新点插入树中并更新所述图；

其中所述存储层由三维动态堆叠随机存储器的存储层构成，所述逻辑层由所述三维动态堆叠随机存储器的逻辑层构成。

2.根据权利要求1所述的图计算装置，所述树创建模块包括随机数生成器、均值计算单元以及均值划分单元；其中，所述随机数生成器用于生成一个随机维度；所述均值计算单元用于计算数据集内所有点在所述随机维度上的均值；所述均值划分单元根据随机维度上的均值将输入的数据集划分为两个子集。

3.根据权利要求1-2之一所述的图计算装置，所述图创建模块包括距离缓存区以及最小k计算器；所述距离缓存区用于暂存叶子结点内各个点相互之间的距离；所述最小k计算器，用于比较距离并得到最近的k个点。

4.根据权利要求3所述的图计算装置，所述最小k计算器包括二维处理单元阵列，所述处理单元阵列的每行处理单元包括优先队列，所述优先队列用于查找距离并得到最近的k近邻点。

5.根据权利要求1-2之一所述的图计算装置，所述动态构图模块包括树缓存区和树搜索模块，所述树缓存区用于存放树创建阶段得到的树结构，所述树搜索模块用于在树中递归地搜索得到叶子结点。

6.根据权利要求1-2之一所述的图计算装置，所述树创建模块基于数据集在随机维度上的均值将数据集划分为两个子数据集，构成左子树和右子树，分别对左子树和右子树的数据集再次按照随机维度上的均值划分为新的两个子数据集，如此递归划分直到子数据集的大小达到预定值。

7.根据权利要求6所述的图计算装置，所述划分信息包括划分的维度及其数值、左子树结点和右子树结点的地址信息、左子树结点和右子树结点的地址信息、两个子数据集在存储层内的起始地址、两个子数据集的长度；所述叶子结点存储子集在存储层内的起始地址、子集的长度、叶子结点最大的存储量。

8.一种利用权利要求1-7之一所述图计算装置的方法，包括：

基于数据集在随机维度上的均值将数据集划分为两个子数据集，构成左子树和右子树，分别对左子树和右子树的数据集再次按照随机维度上的均值划分为新的左子树和右子树，如此按照预定的划分次数递归划分，其中，树结点存储划分信息，叶子结点存储数据集点的索引；

基于每个叶子结点内的点之间的距离，得到所有点的k个最近邻点，并按照图的格式进行存储。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：基于所述划分信息以及新点的维度数据，将新点插入树中的叶子结点，在图中更新所述叶子结点内所有点的k个最近邻点，并将新点及其k个最近邻点插入到图中。