[发明专利]一种支持向量机分类器IP核

权利要求书

1.一种支持向量机分类器IP核，包括训练模块(1)和分类模块(2)，其特征在于训练模块(1)的输入端与外部数据线相连，接收训练样本数据，训练模块(1)的输出端与分类模块(2)第一输入端相连，分类模块(2)的第二输入端与外部数据线相连，接收待分类样本数据，分类模块(2)的输出端为支持向量机分类器IP核的分类结果输出端；训练模块(1)通过数据线接收训练样本数据后，先对样本数据进行样本拆分，分解成样本标签和样本数据两部分，再计算样本两两之间的内积，最后根据内积与样本标签计算出分类器所需的相关参数；训练模块(1)完成计算后将lagrange乘子、分类阈值、支持向量三个参数输出给分类模块(2)，分类模块(2)接收数据后，将三个参数存入指定存储器，然后从外部数据线接收待分类样本数据，计算样本与每个支持向量的内积，计算结果输出至内积存储器，最后根据分类函数对样本进行分类并输出分类结果；所述分类模块(2)与训练模块(1)从结构上相互独立，分类模块(2)只从训练模块(1)获取分类器所需的三个参数，以构成具有分类能力的分类器，构成完整分类器后，分类模块（2）可直接对待分类样本数据进行分类。

2.根据权利要求1中所述的一种支持向量机分类器IP核，其特征在于：所述训练模块(1)包括样本拆分单元(1-1)、样本标签存储器(1-4)、样本数据存储器(1-2)、内积计算单元(1-3)、内积存储器(1-5)、lagrange乘子与分类器阈值计算单元(1-6)；样本拆分单元(1-1)的两个输出端分别与样本标签储存器(1-4)和样本数据存储器(1-2)相连，该两个存储器(1-2,1-4)的第一输出端与内积计算单元(1-3)的两个输入端相连，内积计算单元(1-3)输出端与内积存储器(1-5)相连，样本标签存储器(1-4)和样本数据存储器(1-2)的第二输出端以及内积存储器(1-5)的输出端分别与lagrange乘子与分类阈值计算单元(1-6)的三个输入端相连，该lagrange乘子与分类阈值计算单元(1-6)的三个输出端分别输出lagrange乘子、分类阈值、支持向量三个参数；其中，样本拆分单元(1-1)由第一数据分配器(1-1-1)构成，数据分配器(1-1-1)输入端接收样本数据，输出端与样本数据存储器（1-2）和样本标签存储器(1-4)相连；内积计算单元(1-3)由第二和第三两个数据分配器（1-3-1,1-3-4）、两个乘法器（1-3-2，1-3-4）、一个加法器(1-3-3)组成，样本数据存储器(1-2)与第二数据分配器(1-3-1)输入端相连，第二数据分配器(1-3-1)的输出端与第一乘法器(1-3-2)相连，乘法器(1-3-2)与第一加法器(1-3-3)相连，第一加法器(1-3-3)与第三数据分配器(1-3-4)相连，第三数据分配器(1-3-4)输出端与第二乘法器(1-3-5)相连，第二乘法器(1-3-5)输出与内积存储器(1-5)相连；lagrange乘子与分类阈值计算单元(1-6)由一个第三乘法器(1-6-1)、一个第四数据分配器(1-6-3)、一个数据选择器(1-6-11)、一个减法器(1-6-5)、一个与门(1-6-8)、第一和第二两个比较器(1-6-6,1-6-7)、第一和第二两个加减法器(1-6-9,1-6-10)和第二和第三两个加法器(1-6-2,1-6-4)构成，内积存储器(1-5)与lagrange乘子与分类阈值计算单元(1-6)输入端相连，该计算单元(1-6)输出的结果依次通过第三乘法器(1-6-1)，第二加法器(1-6-2)和第四数据分配器(1-6-3)，该数据分配器(1-6-3)一端返回给前面的第二加法器(1-6-2)，另一端输出至第三加法器(1-6-4)，第三加法器(1-6-4)输出端再与减法器(1-6-5)相连，减法器(1-6-5)的另一个输入端与样本标签存储器(1-4)相连，减法器(1-6-5)输出端则与第一和第二两个比较器(1-6-6,1-6-7)相连，该两比较器输出端接入二输入与门(1-6-8)，该与门(1-6-8)输出端与第一和第二加减法器(1-6-9,1-6-10)和数据选择器(1-6-11)相连，控制分类器参数的调整；样本标签存储器(1-4)、样本数据存储器(1-2)和内积存储器(1-5)分别由寄存器组成，用来存储样本标签、样本数据和内积计算结果的数据。

3.根据权利要求1中所述的一种支持向量机分类器IP核，其特征在于：所述分类模块(2)包括lagrange乘子存储器(2-1)、分类阈值存储器(2-2)、支持向量存储器(2-3)、内积计算单元(2-4)、第二内积存储器(2-5)和分类单元(2-6)；上一级训练模块(1)的三个输出端分别与lagrange乘子存储器(2-1)、分类阈值存储器(2-2)、支持向量存储器(2-3)相连的输入端相连，支持向量存储器(2-3)的输出端与内积计算单元(2-4)的第一输入端相连，内积计算单元(2-4)的第二输入端与外部数据线相连，接收待分类样本数据，并计算待分类样本与每一个支持向量的内积，内积计算单元(2-4)输出端与第二内积存储器(2-5)相连，第二内积存储器(2-5)、lagrange乘子存储器(2-1)、分类阈值存储器(2-2)的输出端分别与分类单元(2-6)的三个输入端相连，进行分类运算，分类单元(2-6)的输出端与外部数据线相连输出分类结果；其中，内积计算单元(2-4)由第五和第六两个数据分配器(2-4-1,2-4-4)、第四和第五两个乘法器(2-4-2,2-4-5)和一个第四加法器(2-4-3)构成，第五数据分配器(2-4-1)与第四乘法器(2-4-2)相连，第四乘法器(2-4-2)输出与第四加法器(2-4-3)相连，第四加法器与第六数据分配器(2-4-4)相连，第六数据分配器(2-4-4)与第五乘法器(2-4-5)相连，第五乘法器(2-4-5)输出端与第二内积存储器(2-5)相连；分类单元(2-6)由一个第六乘法器(2-6-1)、一个第七数据分配器(2-6-3)和第五和第六两个加法器(2-6-2,2-6-4)构成，第六乘法器(2-6-1)与第五加法器(2-6-2)相连，加法器(2-6-2)与第七数据分配器(2-6-3)相连，该数据分配器(2-6-3)与第六加法器(2-6-4)相连，该加法器(2-6-4)输出分类结果；lagrange乘子存储器（2-1）、分类阈值存储器（2-2）、支持向量存储器（2-3）和第二内积存储器(2-5)分别由寄存器组成，用以存储lagrange乘子、分类阈值、支持向量和内积计算结果的数据。