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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明公开了一种面向多核处理器的并发HTM空间池设计方法，为减少训练时全局、线性搜索的时间开销，本发明设计基于分区的HTM空间池微柱激活策略；同时引入面向多核处理器的大数据处理方法，将分区机制与多核计算相结合，设计面向多核处理器的并发微柱激活方法，并在此基础上设计面向多核处理器的空间池并发学习方法，利用多个CPU计算核心的并发计算能力，并行完成空间池突触持久值的更新。该设计方法能有效减少HTM空间池训练的时间开销，并提高计算效率。

主权项：1.一种面向多核处理器的并发HTM空间池设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、依据需要选取的活跃微柱数量和计算核心数量确定空间池分区数量以及每个空间池分区中活跃微柱的选取数量；步骤2、根据确定的分区数量和活跃微柱的选取数量，将HTM中的微柱均匀分布到各个空间池分区中，由多个计算核心分别控制各个空间池分区独立、并行计算并选择活跃微柱；步骤3、根据步骤2选择的活跃微柱，分别由多个CPU核心控制，各空间池分区并行调整活跃微柱的突触持久值，并发完成空间池的学习过程；所述步骤1中确定空间池分区数量的方法为：步骤1.1、当设定的活跃微柱数量n小于或等于计算核心数m时，HTM将被划分为n个空间池分区；步骤1.2、当设定的活跃微柱体数量n大于计算核心数m时，取n与m的最大公约数k，将HTM空间池划分为k个空间池分区；所述步骤2中选取各空间池分区中活跃微柱的方法为：步骤2.1、遍历各空间池分区中的每个微柱，将每个微柱的重叠值初始化为“0”，遍历微柱的近端树突中的突触，根据持久值将突触置为连通态或非连通态，记录处于连通态的突触，得到连通态突触的集合；步骤2.2、遍历步骤2.1中得到的突触集合，当突触处于连通态且突触对应的输入位也为活跃态时，微柱的重叠值加“1”；步骤2.3、当空间池分区所有微柱完成步骤2.1和步骤2.2后，对空间池分区内所有微柱的重叠值降序排列，并设定微柱活跃阈值；遍历分区内各个微柱的重叠值，若重叠值大于微柱活跃阈值则将该微柱置为活跃态，若重叠值小于等于微柱活跃阈值则将该微柱置为非活跃态，将第i分区得到的活跃微柱集合记为oi；步骤2.4、当所有的空间池分区完成步骤2.1、步骤2.2和步骤2.3后，将各空间池分区得到的活跃微柱子集组合得到完整的空间池活跃微柱集合O＝{o1,o2,……,ok-1,ok}；所述步骤3中，多个计算核心分别控制各个空间池分区并发完成空间池学习的过程如下：步骤3.1、由CPU中的多个核心控制，并行遍历各空间池分区中每个微柱，查找活跃态微柱；步骤3.2、查找到活跃态微柱后，遍历活跃态微柱近端树突中的突触，根据突触所连接的输入位调整突触持久值，若突触连接的输入位为“1”，则该突触的持久值将被增加，若突触连接的输入位为“0”，该突触的持久值将被减少；步骤3.3、重复步骤3.2直至各空间池分区内所有活跃微柱都完成近端树突的调整；步骤3.4、当所有空间池分区都完成活跃微柱的调整后，空间池完成对当前输入的学习；空间池接收后续输入并重复步骤2和步骤3，直至HTM完成对于所有输入的空间池学习。

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