卷积中的最小加法数

信息处理 卷积
2022-02-11 04:49:11

Winnograd 算法可用于减少卷积中的乘法次数。有没有一种已知的方法可以减少卷积中的加法数量?

3个回答

最近引起我注意的一种方法是Discrete Time Random Sampling

这是一种近似方法,可用于减少过滤中的乘法和加法。

通过长度滤波器过滤和长度信号可以在 而不是 中执行。其中这是通过以论文中描述的方式随机挑选样本来完成的。NLO(LM)O(LN)MN

另请参阅频率整形随机采样以获得更复杂的方法,该方法允许您塑造误差的频谱。

这是个有趣的问题。我认为没有人研究过它。对术语“最小添加”的 IEEE 库的基本查询返回 3 个结果,其中没有一个与卷积相关。与乘法相比,加法的实现相对简单。我知道的第一个商用数字硬件乘法器是 TRW 1010J 芯片。TMS320 是革命性的,因为它可以在一个周期内进行乘法和加法。历史上尽可能避免乘法,所以没有人会考虑放弃乘法加法的算法,如果你不这样做,你就不会做太多。

今天,在低功率应用中,乘法相对于加法具有能量损失,因此该主题仍然具有相关性。

有一个可能的例外,按位左移与乘以 2 相同,但可能与加法大致相同。这将取决于设备。

快速傅立叶变换 (FFT) 算法在用于计算卷积时,可减少所需乘法次数计算卷积所需的加法次数O(N2)O(NlogN).

不太适用于这里考虑的问题,但大约 40 年前,我在IEEE Transactions on Computers (第 C-27 卷,1978 年 3 月)上发表了一篇论文,内容是我称之为用于计算有限域的半快速傅里叶变换算法。 GF 上的傅里叶变换(2m). 使用该算法减少了有限域乘法的次数,但不会减少有限域加法的次数。