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专利号: 2019103785980
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于概率计算的高阶可导函数的快速计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

将输入的高阶可导函数变换为概率计算多项式,得到控制点组的步骤;第一步:将高阶可导函数转换为麦克劳林级数;第二步:将麦克劳林级数转换为概率计算多项式,将各项式的参数作为控制点,共同构成控制点组Bi,i=0,1,2...n;

对所述控制点组进行归一化处理,得到对应映射值组的步骤;归一化处理的方法为:

GBi=(Bi‑min(B0,B1,B2.....Bn))/(max(B0,B1,B2....Bn)‑min(B0,B1,B2.....Bn)),i=

0,1,2...n;

其中,min(.)是求最小值函数,max(.)是求最大值函数,n为控制点数量,GBi为归一化处理得到的映射值;

将所述映射值组GBi和输入的节点组tk,k=0,1,2...n分别进行二值化处理,转换得到对应的第一二进制串组Mi,i=0,1,2...n和第二二进制串组Xi,i=0,1,2...n的步骤;

二值化处理过程基于N位伪随机码组完成,伪随机码由本原多项式移位产生,将本原多项式作为反馈移位寄存器的特征多项式,即可产生伪随机码组,本原多项式如下:所述二值化处理的过程为将待二值化处理的数据与预设长度伪随机码进

行移位比较以得到比较结果的过程;

基于所述第二二进制串组对所述第一二进制串组进行多路选通,得到概率值组的步骤;具体为:将第二二进制串组Xi,i=0,1,2...n对应位相加的结果作为多路选通控制端,以对第一二进制串组Mi,i=0,1,2...n进行多路选通,包括:使用到一加法器和一多路选通器,以第二二进制串组Xi,i=0,1,2...n作为加法器的输入端,各位对应相加得到S(1)S(2)...S(N),其中,S(i)=X0(i)+X1(i)+X2(i)+...+Xn(i),i=1,2...N;加法器输出端Si,i=1,2,3...N作为多路选通器的控制端,第一二进制串组Mi,i=0,1,2...n作为多路选通器的系数输入端,多路选通器输出端输出概率值组Y(i)=MS(i),i=1,2...N;

对所述概率值组进行随机解码,得到的解码结果即为对高阶可导函数的计算结果;

将计算结果绘制成图。

2.一种基于概率计算的高阶可导函数的快速计算系统,其特征在于,其包括依次连接的函数变换模块、归一化处理模块、二值化处理模块、概率计算模块和数据解码模块;其中:函数计算模块用于将输入的高阶可导函数变换为概率计算多项式,输出对应的控制点组;变换方法为:先将高阶可导函数转换为麦克劳林级数,再将麦克劳林级数转换为概率计算多项式,将各项式的参数作为控制点,共同构成控制点组Bi,i=0,1,2...n;

归一化处理模块用于对接收的控制点组进行归一化处理,输出对应的映射值组;所述归一化处理模块对待处理数据进行归一化处理的方法为:GBi=(Bi‑min(B0,B1,B2.....Bn))/(max(B0,B1,B2....Bn)‑min(B0,B1,B2.....Bn)),i=

0,1,2...n;

其中,min(.)是求最小值函数,max(.)是求最大值函数,n为控制点数量,GBi为归一化处理得到的映射值;

二值化处理模块基于N位伪随机码组,用于对归一化模块输出的映射值组进行二值化处理,输出对应的第一二进制串组,还用于对输入的节点组进行二值化处理,输出对应的第二二进制串组;所述二值化处理模块包括一伪随机码生成单元和一比较器,所述伪随机码生成单元为移位寄存器,该移位寄存器的特征多项式为本原多项式: 所述伪随机码生成单元的输出端连接所述比较器的第一输入端;所述伪随机码生成单元用于生成预设长度的伪随机码,所述比较器的第二输入端用于接收归一化模块的输出值,还用于接收节点组,所述比较器的输出端输出对应于其第二输入端所接收的数据的二进制串;

概率计算模块基于第二二进制串组对第一二进制串组进行多路选通,以输出概率值组;概率计算模块基于第二二进制串组对应位相加的结果对所述第一二进制串组进行多路选通;所述概率计算模块包括一加法器和一多路选通器,所述加法器输出端连接多路选通器的控制端;所述加法器用于接收所述第二二进制串组,并将所述第二二进制串组的对应位相加,多路选通器的系数输入端用于接收第一二进制串组,多路选通器的输出端输出概率值组;

数据解码模块用于对所述概率值组进行随机解码,输出解码结果,将计算结果绘制成图。