【技术实现步骤摘要】
本公开涉及数据处理领域，特别是涉及一种概率计算加速卡、概率计算加速方法、概率计算加速装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
1、概率计算是一种新兴的计算范式，它利用概率模型和随机过程，为求解组合优化问题提供了新的思路和方法。
2、计算加速卡是一种专用的硬件设备，用于加速某些特定类型的计算任务。相比通用的cpu，加速卡通常具有更多的运算单元和更高的内存带宽，可以实现更高的并行计算能力。
3、在此部分中描述的方法不一定是之前已经设想到或采用的方法。除非另有指明，否则不应假定此部分中描述的任何方法仅因其包括在此部分中就被认为是现有技术。类似地，除非另有指明，否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。
技术实现思路
1、提供一种缓解、减轻或甚至消除上述问题中的一个或多个的机制将是有利的。
2、根据本公开的一方面，提供了一种概率计算加速卡，包括：接口，被配置为从上位机接收概率图中的多个节点各自的初始状态与初始权重和以及多个节点之间的边权重，并向上位机回传多个节点的最终状态，其中，多个节点中的每一个节点的初始权重和表征基于该节点的相邻节点的初始状态对该节点与相邻节点之间的边权重的累加结果；第一存储单元，被配置为存储多个节点之间的边权重；第二存储单元，被配置为存储多个节点各自的权重和；状态更新单元，被配置为基于目标温度参数与多个节点中的目标节点的权重和，确定是否更新目标节点的状态；第一存储控制单元，被配置为响应于确定更新
3、根据本公开的另一方面，提供了一种概率计算加速方法，包括：经由接口从上位机接收概率图中的多个节点各自的初始状态与初始权重和以及多个节点之间的边权重，其中，多个节点之间的边权重被存入第一存储单元，多个节点各自的权重和被存入第二存储单元，并且其中，多个节点中的每一个节点的初始权重和表征基于该节点的相邻节点的初始状态对该节点与相邻节点之间的边权重的累加结果；由状态更新单元基于目标温度参数与多个节点中的目标节点的权重和，确定是否更新目标节点的状态；响应于确定更新目标节点的状态，由第一存储控制单元从第一存储单元取出目标节点与相邻节点之间的边权重；由中间处理单元对由第一存储控制单元取出的边权重进行处理，以得到中间结果，其中，中间结果表征目标节点的状态更新前后，目标节点的相邻节点的权重和的变化量；以及由权重和更新单元对从第二存储单元接收的目标节点的相邻节点的权重和与从第一存储控制单元接收的中间结果执行全加或全减计算后，将新权重和写回第二存储单元。
4、根据本公开的又另一方面，提供了一种概率计算加速装置，包括：接收单元，被配置为经由接口从上位机接收概率图中的多个节点各自的初始状态与初始权重和以及多个节点之间的边权重，其中，多个节点之间的边权重被存入第一存储单元，多个节点各自的权重和被存入第二存储单元，并且其中，多个节点中的每一个节点的初始权重和表征基于该节点的相邻节点的初始状态对该节点与相邻节点之间的边权重的累加结果；状态更新单元，被配置为由状态更新单元基于目标温度参数与多个节点中的目标节点的权重和，确定是否更新目标节点的状态；第一存储控制单元，被配置为响应于确定更新目标节点的状态，从第一存储单元取出目标节点与相邻节点之间的边权重；中间处理单元，被配置为对由第一存储控制单元取出的边权重进行处理，以得到中间结果，其中，中间结果表征目标节点的状态更新前后，目标节点的相邻节点的权重和的变化量；以及权重和更新单元，被配置为对从第二存储单元接收的目标节点的相邻节点的权重和与从第一存储控制单元接收的中间结果执行全加或全减计算后，将新权重和写回第二存储单元。
5、根据本公开的再另一方面，提供了一种计算机设备，包括上述概率计算加速卡。
6、根据本公开的再另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使处理器执行上述方法。
7、根据本公开的再另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，使处理器执行上述方法。
8、根据本公开的一个或多个实施例，本公开通过在概率计算加速卡上设置专门用于存储概率图中的多个节点各自的权重和的存储单元，并且直接从上位机接收多个节点各自的初始权重和，进而在更新目标节点的状态之后，利用简单的全加或全减计算来更新目标节点的邻居节点的权重和，使得无需在每次确定是否更新节点状态时重新计算权重和，因而无需为概率图中的每一条边预留连接，降低了硬件连接实现的复杂度，并且能够实现高效对高连接度的大规模概率图进行求解。
9、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种概率计算加速卡，包括：
2.根据权利要求1所述的概率计算加速卡，其中，所述多个节点具有全连接关系，所述节点的状态表征自旋变量，取值为+1或-1。
3.根据权利要求2所述的概率计算加速卡，其中，所述中间处理单元被配置为对所述第一存储控制单元取出的所述边权重进行移位处理，以使得所述中间结果的值为移位前的边权重的两倍。
4.根据权利要求2所述的概率计算加速卡，其中，所述权重和更新单元被配置为：
5.根据权利要求2所述的概率计算加速卡，其中，所述状态更新单元被配置为：
6.根据权利要求5所述的概率计算加速卡，其中，基于所述状态更新概率与随机数的比较结果，确定是否更新所述目标节点的状态包括：
7.根据权利要求1-6中任一项所述的概率计算加速卡，还包括：
8.根据权利要求1-6中任一项所述的概率计算加速卡，还包括：
9.一种概率计算加速方法，包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述节点的状态表征自旋变量，取值为+1或-1。
11.根据权利要求10所述的方法
12.根据权利要求10所述的方法，其中，由权重和更新单元对从所述第二存储单元接收的所述目标节点的相邻节点的权重和与从所述第一存储控制单元接收的所述中间结果执行全加或全减计算后，将新权重和写回所述第二存储单元包括：
13.根据权利要求10所述的方法，其中，由状态更新单元基于目标温度参数与所述多个节点中的目标节点的权重和，确定是否更新所述目标节点的状态包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中，基于所述状态更新概率与随机数的比较结果，确定是否更新所述目标节点的状态包括：
15.根据权利要求9-14中任一项所述的方法，其中，第三存储单元中存储有温度序列，所述方法还包括：
16.根据权利要求9-14中任一项所述的方法，其中，所述多个节点各自的初始状态被存入第四存储单元，所述方法还包括：
17.一种概率计算加速装置，包括：
18.一种计算机设备，包括：
19.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使所述处理器执行权利要求9-16中任一项所述方法。
20.一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，使所述处理器执行权利要求9-16中任一项所述方法。
...【技术特征摘要】
1.一种概率计算加速卡，包括：
2.根据权利要求1所述的概率计算加速卡，其中，所述多个节点具有全连接关系，所述节点的状态表征自旋变量，取值为+1或-1。
3.根据权利要求2所述的概率计算加速卡，其中，所述中间处理单元被配置为对所述第一存储控制单元取出的所述边权重进行移位处理，以使得所述中间结果的值为移位前的边权重的两倍。
4.根据权利要求2所述的概率计算加速卡，其中，所述权重和更新单元被配置为：
5.根据权利要求2所述的概率计算加速卡，其中，所述状态更新单元被配置为：
6.根据权利要求5所述的概率计算加速卡，其中，基于所述状态更新概率与随机数的比较结果，确定是否更新所述目标节点的状态包括：
7.根据权利要求1-6中任一项所述的概率计算加速卡，还包括：
8.根据权利要求1-6中任一项所述的概率计算加速卡，还包括：
9.一种概率计算加速方法，包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述节点的状态表征自旋变量，取值为+1或-1。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，由中间处理单元对由所述第一存储控制单元取出的所述边权重进行处理包括：
12.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱欣岳，边中鉴，杨博凡，
申请(专利权)人：寒序科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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