JP2021034039A - ニューラルネットワーク方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (33)
- プロセッサ実施データ処理方法において、
入力特徴マップの複数の入力平面のうち、第1入力チャネルに対応する第1入力平面を受信するステップと、
ウェイトカーネルの複数のウェイト平面のうち、前記第1入力チャネルに対応する第1ウェイト平面を受信するステップと、
前記第1入力平面内の第1入力エレメントの少なくとも一部と、前記第1ウェイト平面内の第1ウェイトエレメントの少なくとも一部との間の乗算演算から乗算結果を累積して第1累積データを生成するステップと、
前記第1累積データに基づいて出力特徴マップの複数の出力平面のうち第1出力チャネルに対応する第1出力平面を生成するステップと、
を含み、
前記複数の入力平面のそれぞれ、及び前記複数のウェイト平面のそれぞれは入力チャネルに各々対応し、
前記複数の出力チャネルのそれぞれは、出力チャネルに各々対応する、データ処理方法。 - 前記第1出力平面を生成するステップは、前記第1累積データを含んでいる各入力チャネルに関する各累積データの合計に基づいて前記第1出力平面を生成するステップを含む、請求項1に記載のデータ処理方法。
- 前記入力平面のうち第2入力チャネルに対応する第2入力平面を受信するステップと、
前記複数のウェイト平面のうち前記第2入力チャネルに対応する第2ウェイト平面を受信するステップと、
前記第2入力平面内の第2入力エレメントの少なくとも一部と、前記第2ウェイト平面内の第2ウェイトエレメントの少なくとも一部との間の乗算結果を累積して第2累積データを生成するステップと、
をさらに含む、請求項1又は2に記載のデータ処理方法。 - 前記第1出力平面を生成するステップは、前記第1累積データと前記第2累積データの合計に基づいて前記第1出力平面を生成するステップを含む、請求項3に記載のデータ処理方法。
- 前記第1累積データを生成するステップは、
前記第1ウェイト平面で前記第1ウェイトエレメントの前記一部に対応する第1入力エレメントベクトルを抽出するステップと、
前記第1入力エレメントベクトルと前記第1ウェイトエレメントの前記一部との間の乗算演算の乗算結果に対応する第1加重された入力エレメントベクトルを生成するステップと、
前記第1加重された入力エレメントベクトルを累積して前記第1累積データを生成するステップと、
を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のデータ処理方法。 - 前記第1入力エレメントベクトルを抽出するステップは、
前記第1ウェイトエレメントの前記一部のインデックスに基づいて、前記第1入力エレメントベクトルに対応するオフセットを決定するステップと、
前記決定されたオフセットに基づいて、前記第1入力平面から前記第1入力エレメントベクトルを抽出するステップと、
を含む、請求項5に記載のデータ処理方法。 - 前記第1入力エレメントベクトルのサイズ及び前記第1加重された入力エレメントベクトルのサイズは、SIMD演算単位に対応する、請求項5に記載のデータ処理方法。
- 前記第1累積データが生成されるとき、前記第1ウェイトエレメントの前記一部のうち、0の値に対応するゼロウェイトエレメントと、前記第1入力エレメントの前記一部との間の乗算演算は省略される、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のデータ処理方法。
- 前記第1ウェイトエレメントのうち、0に対応しないノンゼロウェイトエレメントの数を決定するステップと、
予め決定された方式の演算を行う複数の演算タイプのうち、前記決定されたノンゼロウェイトエレメントの数に対応する演算タイプを選択するステップと、
をさらに含む、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のデータ処理方法。 - 前記第1累積データを生成するステップは、前記選択された演算タイプに基づいて前記第1入力エレメントの前記一部と、前記第1ウェイトエレメントの前記一部に対応する前記ノンゼロウェイトエレメントとの間の前記乗算演算の前記乗算結果を累積して前記第1累積データを生成するステップを含む、請求項9に記載のデータ処理方法。
- 前記第1累積データを生成するステップは、
前記ノンゼロウェイトエレメントのインデックスに基づいて、前記第1入力平面から前記ノンゼロウェイトエレメントに対応する第1入力エレメントベクトルを抽出するステップと、
前記第1入力エレメントベクトルと、前記第1ウェイトエレメントの前記一部に対応する前記ノンゼロウェイトエレメントとの間の乗算演算の乗算結果に対応する第1加重された入力エレメントベクトルを生成するステップと、
前記第1加重された入力エレメントベクトルを累積して前記第1累積データを生成するステップと、
を含む、請求項9に記載のデータ処理方法。 - 前記ウェイト平面それぞれのウェイトエレメントそれぞれに前記第1入力平面の複数のエレメントを個別的に乗算するステップをさらに含む、請求項1乃至11のいずれか一項に記載のデータ処理方法。
- ハードウェアに請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのコンピュータプログラム。
- データ処理装置において、
入力特徴マップの複数の入力平面のうち、第1入力チャネルに対応する第1入力平面を受信し、ウェイトカーネルの複数のウェイト平面のうち、前記第1入力チャネルに対応する第1ウェイト平面を受信し、前記第1入力平面内の第1入力エレメントの少なくとも一部と、前記第1ウェイト平面内の第1ウェイトエレメントの少なくとも一部との間の乗算演算から乗算結果を累積して第1累積データを生成し、前記第1累積データに基づいて出力特徴マップの複数の出力平面のうち、第1出力チャネルに対応する第1出力平面を生成する1つ以上のプロセッサを含み、
前記複数の入力平面のそれぞれ、及び前記複数のウェイト平面のそれぞれは入力チャネルに各々対応し、
前記複数の出力チャネルのそれぞれは、出力チャネルに各々対応する、
データ処理装置。 - 前記プロセッサは、前記第1累積データを含んでいる各入力チャネルに関する各累積データの合計に基づいて前記第1出力平面を生成する、請求項14に記載のデータ処理装置。
- 前記プロセッサは、前記入力平面のうち第2入力チャネルに対応する第2入力平面を受信し、前記複数のウェイト平面のうち前記第2入力チャネルに対応する第2ウェイト平面を受信し、前記第2入力平面内の第2入力エレメントの少なくとも一部と、前記第2ウェイト平面内の第2ウェイトエレメントの少なくとも一部との間の乗算結果を累積して第2累積データを生成する、請求項14または15に記載のデータ処理装置。
- 前記プロセッサは、前記第1累積データ及び前記第2累積データの合計に基づいて前記第1出力平面を生成するステップを含む、請求項16に記載のデータ処理装置。
- 前記プロセッサは、前記第1入力平面で前記第1ウェイトエレメントの前記一部に対応する第1入力エレメントベクトルを抽出し、前記第1入力エレメントベクトルと前記第1ウェイトエレメントの前記一部との間の乗算演算の乗算結果に対応する第1加重された入力エレメントベクトルを生成し、前記第1加重された入力エレメントベクトルを累積して前記第1累積データを生成する、請求項14乃至17のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
- 前記プロセッサは、前記第1ウェイトエレメントの前記一部のインデックスに基づいて前記第1入力エレメントベクトルに対応するオフセットを決定し、前記決定されたオフセットに基づいて前記第1入力平面から前記第1入力エレメントベクトルを抽出する、請求項18に記載のデータ処理装置。
- 前記第1入力エレメントベクトルのサイズ及び前記第1加重された入力エレメントベクトルのサイズは、SIMD演算単位に対応する、請求項18に記載のデータ処理装置。
- 前記第1累積データが生成されるとき、前記第1ウェイトエレメントの前記一部のうち、0の値に対応するゼロウェイトエレメントと、前記第1入力エレメントの前記一部との間の乗算演算は省略される、請求項14乃至20のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
- 前記プロセッサは、前記第1ウェイトエレメントのうち、0に対応しないノンゼロウェイトエレメントの数を決定し、予め決定された方式の演算を行う複数の演算タイプのうち、前記決定されたノンゼロウェイトエレメントの数に対応する演算タイプを選択する、請求項14乃至21のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
- 前記プロセッサは、前記選択された演算タイプに基づいて前記第1入力エレメントの前記一部と、前記第1ウェイトエレメントの前記一部に対応する前記ノンゼロウェイトエレメントとの間の前記乗算演算の前記乗算結果を累積して前記第1累積データを生成する、請求項22に記載のデータ処理装置。
- 前記プロセッサは、前記ノンゼロウェイトエレメントのインデックスに基づいて、前記第1入力平面で前記ノンゼロウェイトエレメントに対応する第1入力エレメントベクトルを抽出し、前記第1入力エレメントベクトルと、前記第1ウェイトエレメントの前記一部に対応する前記ノンゼロウェイトエレメントとの間の乗算演算の乗算結果に対応する第1加重された入力エレメントベクトルを生成し、前記第1加重された入力エレメントベクトルを累積して前記第1累積データを生成する、請求項22に記載のデータ処理装置。
- 前記1つ以上のプロセッサによって実行されれば、前記1つ以上のプロセッサが前記第1入力平面の受信、前記第1ウェイト平面の受信、前記第1累積データの生成、及び前記第1出力平面の生成を行う命令語を格納するメモリをさらに含む、請求項14乃至24のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
- 電子装置のプロセッサによって行われる、プロセッサ実施方法において、
複数の入力エレメントを含むニューラルネットワークのレイヤの入力平面を受信するステップと、
複数のウェイトエレメントを含み、前記レイヤの前記入力平面に対応するウェイト平面を受信するステップと、
前記ウェイト平面の各ウェイトエレメントと、前記入力平面の前記複数の入力エレメントの対応入力エレメントとの間の乗算演算を行って取得された乗算結果エレメントを累積して出力平面を生成するステップと、
を含む方法。 - 前記複数のウェイトエレメントのうち、0の値に対応するゼロウェイトエレメントが存在する場合、前記ゼロウェイトエレメントと前記ゼロウェイトエレメントに対応する入力エレメントとの間の乗算演算が省略される、請求項26に記載の方法。
- 前記ニューラルネットワークのレイヤに関する畳み込み演算は、SIMD基盤で行われる、請求項26または27に記載の方法。
- 前記入力平面及び前記ウェイト平面は1つの入力チャネルに対応し、
前記出力平面は1つの出力チャネルに対応する、請求項26乃至28のいずれか一項に記載の方法。 - 前記入力平面は、前記レイヤの入力特徴マップに対応する複数の入力平面のうちの1つであり、
前記ウェイト平面は、前記レイヤのウェイトカーネルに対応する複数のウェイト平面のうちの1つであり、
前記複数の入力平面から前記入力平面を除いた少なくとも1つの他の入力平面、及び前記複数のウェイト平面から前記ウェイト平面を除いた少なくとも1つの他のウェイト平面に基づいて生成された少なくとも1つの他の出力平面、及び前記出力平面に基づいて前記レイヤの出力特徴マップが決定される、請求項26乃至29のいずれか一項に記載の方法。 - プロセッサ実施方法において、
複数の入力平面を含む入力特徴マップを受信するステップと、
複数のウェイト平面を含むウェイトカーネルを受信するステップと、
前記入力特徴マップと前記ウェイトカーネルとの間の累積畳み込み演算を行うステップと、
前記累積畳み込み演算に基づいて出力平面を生成するステップと、
を含む方法。 - 前記複数の入力平面と前記複数のウェイト平面との間のMAC演算を行って累積平面を生成するステップをさらに含む、請求項31に記載の方法。
- 前記出力平面は、前記累積平面の出力を累積して生成される、請求項32に記載の方法。
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