Особливості обчислювального процесу у матричному класифікаторі об’єктів

Abstract

Систолічний підхід є перспективним напрямком удосконалення обчислювальних засобів через вдале поєднання високого рівня паралелізму оброблення даних та регулярності систолічної структури. Зокрема, двовимірна систолічна структура потребує специфічного оброблення даних у вигляді матриці. У роботі розглядається варіант реалізації систолічного процесу класифікації об'єктів за лінійними дискримінантними функціями із застосуванням методу різницевих зрізів. Для цього n елементів кожної m з лінійних дискримінантних функцій представлено у вигляді матриці розміром m×n елементів. В процесі застосування різницево-зрізового методу систолічне оброблення виконується у кожному циклі спочатку паралельно по стовпцях матриці із застосуванням швидкісної операції декремента, а потім паралельно порядках матриці виконується транспозиція (зсув) нульових елементів відповідно або праворуч, або ліворуч у межах кожного рядка. Таким чином визначається максимальна лінійна дискримінантна функція. У роботі пропонується удосконалення матричного методу оброблення елементів лінійних дискримінантних функцій з урахуванням від'ємних коефіцієнтів зміщення, які представлено у матричному вигляді. Це дозволяє нормалізувати елементи лінійних дискримінантних функцій, а отже, підвищити достовірність отриманих результатів. Наведено удосконалену структуру класифікатора об’єктів, у блок класифікації якого введено разом з вузлом матричного оброблення вузол нормалізації. Крім того, для формування матриці ваг W задіяно навчальний блок на входи якого подається навчальна вибірка для вирішення конкретної  задачі класифікації. Реалізацію запропонованої систолічної структури класифікатора об'єктів можна застосувати апаратно як прискорювач у підсистемах підтримки прийняття рішень в експертних системах різного призначення. Особливий інтерес при цьому представляє використання такого класифікатора під час медичного діагностування, що прискорить процес прийняття рішень медичним спеціалістом.