JPH03100600A - 並列尤度演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は音声認識などを目的として行われる登録デー
タ群に対する入力データの尤度演算を並列処理する並列
尤度演算装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の並列演算回路として、第３図に示すよう
なものがあった。この図は特許出願「連続音声認識装置
」　（出願番号：特願昭６３−１０４７７０、出願口：
昭和６３年４月２７日、発明者：岩崎知弘、石用泰、中
島邦男）に示された技術に基づいて作成された構成を示
すブロック図である。図において、Ｎを規定数として、
１は入力データに対する尤度演算を並列処理可能な小単
位の尤度演算に分割し、この小単位の尤度演算を実行さ
せる尤度演算命令を作成する尤度演算分割回路、２は前
記尤度演算命令に従い前記小単位の尤度演算を実行し尤
度を含む演算結果を出力する尤度演算回路、３は演算結
果を記憶する演算結果記憶回路、４は分割された小単位
の尤度演算がすべて終了した時点で演算結果記憶回路３
に記憶されている演算結果のうち尤度の高いＮ個の演算
結果を出力する演算結果決定回路、５は入力データ、６
は尤度演算命令、７は演算結果、８は出力ブタである。

このような構成のシステムにおいては以下のようにして
尤度演算が並列処理される。

まず尤度演算分割回路１は外部より入力される入力デー
タ５に対して行われる尤度演算を並列演算可能な演算の
単位である小単位の尤度演算に分割し、この小単位の尤
度演算を尤度演算回路２に行わせるための尤度演算命令
を作成する。尤度演算分割回路１は演算を行っていない
尤度演算回路２に対して次々と尤度演算命令６を出力す
ることにより並列処理を行わせる。尤度演算回路２では
この尤度演算命令６で指定されている尤度演算を行い尤
度を含む演算結果７ａを出力する。演算結果７ａは演算
結果記憶回路３に入力され記憶される。演算結果決定回
路４では尤度演算回路２における入力データ５に対する
小単位の尤度演算がすべて終了した時点において、演算
結果記憶回路３に記憶されている演算結果７ｂのうち尤
度の高いものからＮ個選択して出力データ８として出力
する。

以下、三つの尤度演算回路２を備え、最終的に演算結果
決定回路４において三つの演算結果を選択し出力する並
列尤度演算装置を例として説明を行う、第４図はこの並
列尤度演算装置において、第３図に示す入力データに対
する尤度演算が５つの小単位の尤度演算に分割できる場
合における、各尤度演算回路２における小単位の尤度演
算の処理のタイミングチャートと、各尤度演算回路２か
ら出力される演算結果を示している。分割された小単位
の尤度演算をそれぞれＡ、　Ｂ、　　Ｃ，Ｄ、　　Ｅと
呼び、３つの尤度演算回路２をそれぞれＬｌ。

Ｌ２．Ｌ３と呼ぶ。はじめは尤度演算回路ＬＬ。

Ｌ２．Ｌ３では尤度演算は行われていないものとする。

時間Ｔ０おいて尤度演算回路Ｌｌに対し小単位の尤度演
算Ａを実行させる尤度演算命令が出力され、尤度演算回
路Ｌ　２に対し小単位の尤度演算Ｂを実行させる尤度演
算命令が出力され、尤度演算回路Ｌ３に対し小ｒＢ位の
尤度演算Ｃを処理する尤度演算命令が出力される。尤度
演算回路Ｌ１では時間ＴＡにおいて小屯位の尤度演算へ
が終了し演算結果ＡＩ、Ａ２．Ａ３が出力され演算結果
記憶回路３に記憶される。演算結果ＡＩ、Ａ２゜Ａ３は
小単位の尤度演算Ａにおける演算結果のうち尤度が大き
なものから三つ選択して出力したものでありそれぞれの
尤度を７．４．２という値とする。この例では最終的に
演算結果決定回路４において三つの演算結果を選択する
ため、各尤度演算回路Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３においても尤度
の大きいものから三つの演算結果を出力すれば十分であ
る。

処理の終了した尤度演算回路Ｌｌに対し次の小単位の尤
度演算りを実行する演算命令が出力され尤度演算が開始
される。次に尤度演算回路Ｌ２において時間Ｔ、に小単
位の尤度演算Ｂが終了し小単位の尤度演算Ａと同様に演
算結果Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３が出力され演算結果記憶回路３
に記憶される。

演算結果Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３の尤度はそれぞれ９゜５．１
であったとする。処理の終了した光度演算回路Ｌ２に対
し次の小単位の尤度演算Ｅを実行する演算命令が出力さ
れ尤度演算が開始される。以下同様にして小単位の尤度
演算Ｃ，Ｅ、Ｄの順番で演算が終了し演算結果ＣＩ、Ｃ
２，Ｃ３，Ｅｌ。

Ｅ２．Ｅ３．Ｄ＋、、Ｄ２．Ｄ３が出力され演算結果記
憶回路３に記憶されるものとする。入カデタ５に対する
すべての小単位の尤度演算が終了した時間Ｔ、において
、演算結果記憶回路３には１５個の演算結果が記憶され
ており、演算結果決定回路４において、これらの演算結
果のうち尤度の大きいものから三つの演算結果Ｂｌ、Ｄ
Ｉ、Ａ】が選択され、出力データとして出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

並列処理には処理を複数の演算回路に分けることにより
生じるデータ転送量の増大が問題となる。

上記のように従来の並列尤度演算装置では各尤度演算回
路から出力される演算結果をすべて演算結果記憶回路に
記憶する構造であったため、演算結果の転送量が大きく
、加えて演算結果記憶回路の容量も大きなものが必要で
あるという問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、演算結果記憶回路に転送される演算結果のうち
最終的に演算結果決定回路で選択されないことが明らか
な尤度の小さな演算結果を予め除外することにより、演
算結果記憶回路への演算結果の転送量を減少させ、演算
結果記憶回路も小さな容量にすることができる並列尤度
演算装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る並列尤度演算装置は、入力データに対す
る尤度演算を並列処理可能な小単位の尤度演算に分割す
る尤度演算分割回路１と、この尤度演算分割回路１で分
割された小単位の尤度演算を実行し尤度を含む演算結果
を出力する複数の尤度演算回路２と、この尤度演算回路
２より出力された演算結果のうち指定された閾値より尤
度の大きい演算結果のみを選択して出力する閾値外結果
除去回路９と、この閾値外結果除去回路９より出力され
る演算結果を記憶する演算結果記１９回路３と、この演
算結果記憶回路３に演算結果が新たに入力される度にこ
の演算結果記憶回路３に記憶されているすべての演算結
果の尤度のうち値が第Ｎ番目に高いものを尤度の閾値と
して上記尤度演算分割回路１に指定する閾値演算回路１
ｏと、上記尤度演算分割回路［で分割された小単位の尤
度演算がすべて終了した時点で上記演算結果記憶回路３
に記憶されているすべての演算結果のうち尤度の高いも
のからＮ個の演算結果を選択して出力データとして出力
する演算結果決定回路４とを備えたものである。

〔作用〕

尤度演算分割回路１は入力データに対する尤度演算を並
列処理可能な小単位の尤度演算に分割する。尤度演算回
路２は上記分割された小単位の尤度演算を実行し尤度を
含む演算結果を出力する。

閾値外結果除去回路９は上記演算結果のうち指定された
閾値より尤度の大きい演算結果のみを選択して出力する
。演算結果記憶回路３は上記選択された演算結果を記憶
する。閾値演算回路１０は演算結果記憶回路３に演算結
果が新たに入力される度にこの演算結果記憶回路３に記
憶されているすべての演算結果の尤度のうち値が第Ｎ番
目に高いものを尤度の閾値として閾値外結果除去回路１
に指定する。演算結果決定回路４は尤度演算分割回路１
で分割された小単位の尤度演算がすべて終了した時点で
演算結果記憶回路３に記憶されているすべての演算結果
のうち尤度の高いものからＮ個の演算結果を選択して出
力データとして出力する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による並列尤度演算装置の
構成を示すプロ７り図である。第１図において、第３図
に示す構成要素に対応するものには同一の符号を付し、
その説明を省略する。第１図において、９は尤度演算回
路２より出力された演算結果７ａのうち指定された閾値
より尤度の大きい演算結果のみを選択して出力する閾値
外結果除去回路１．１０は演算結果記憶回路３に新たな
演算結果７Ｃが入力される度に演算結果記憶回路３に記
憶されているすべての演算結果の尤度のうち第Ｎ番目の
ものを尤度の閾値として閾値外結果除去回路９に指定す
る閾値演算回路である。１１は閾値演算回路１０より出
力される閾値である。

このような構成のシステムにおいては以下のようにして
尤度演算が並列処理される。まず従来の並列尤度演算装
置の例と同様に、尤度演算分割回路１は外部より入力さ
れる入力データ５に対して行われる尤度演算を小単位の
尤度演算に分割し、尤度演算命令を作成する。尤度演算
分割回路１は演算を行っていない尤度演算回路２に対し
て次々と尤度演算命令６を出力することにより並列処理
を行わせる。尤度演算回路２ではこの尤度演算命令６で
指定されている尤度演算を行い尤度を含む演算結果７ａ
を出力する。閾値外排茅結果除去回路９においては尤度
演算回路２がら出力された演算結果７ａのうち閾値演算
回路１ｏにより指定される閾値１１より尤度の小さな演
算結果７ａを除去し、残った演算結果７ｃのみ出ノ〕す
る。演算結果７Ｃは演算結果記憶回路３に入力され記憶
される。演算結果決定回路４では尤度演算回路２におけ
る入力データ５に対する小単位の尤度演算がすべて終了
した時点において、演算記憶回路３に記憶されている演
算結果７ｂのうち尤度の高いものからＮ個選択して出力
データ８として出力する。

閾値演算回路１０では演算結果記憶回路３に新たな演算
結果７ｃが入力される度に演算結果記憶回路３に記憶さ
れているすべての演算結果の尤度のうち値が第Ｎ番目に
高いものを尤度の閾値１１として閾値外結果除去回路２
に指定する。

以下、第１図に示す三つの尤度演算回路２を備え、最終
的に演算結果決定回路４において三つの演算結果を選択
し出力する並列尤度演算装置を例として説明を行う。第
２図は、この並列尤度演算装置において入力データに対
する尤度演算が５つの小単位の尤度演算に分割できる場
合における、各尤度演算回路２における小単位の尤度演
算の処理タイミングチャートと、各尤度演算回路２から
出力される演算結果と、各閾値外結果除去回路９から出
力される演算結果と、閾値演算回路ｌＯにより求められ
る閾値を示している。分割された小単位の尤度演算をそ
れぞれＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅと呼び・３つの尤度演算回路
２をそれぞれＬＬ、Ｂ２、Ｂ３と呼ぶ。はじめは尤度演
算回路Ｌｌ、Ｉ−２、Ｂ３では尤度演算は行われておら
ず、尤度演算回路Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３の閾値は尤度の最低
の値である０に設定されているものとする。時間Ｔ０に
おいて尤度演算回路Ｌ１に対し小単位の尤度演：ｌ：Ａ
を実行させる尤度演算命令が出力され、尤度演算回路Ｌ
２に対し小単位の尤度演算Ｂを実行させる尤度演算命令
が出力され、尤度演算回路Ｌ３に対し小単位の尤度演算
Ｃを処理する尤度演算命令が出力される。尤度演算回路
Ｌ１では時間ＴＡにおいて小単位の尤度演算Ａが終了し
演算結果ＡＩ、Ａ２．Ａ３が出力され演算結果記憶回路
３に記憶される。演算結果ＡＩ、Ａ２．Ａ３は小単位の
尤度演算Ａにおける演算結果のうち尤度が大きなものか
ら三つ選択して出力したものでありそれぞれの尤度を７
．４．２という値とする。閾値外結果除去回路９ではこ
の時点での閾値はＯであるため演算結果Ａｌ、Ａ２．Ａ
３はすべて出力され演算結果記憶回路３に記憶される。

処理の終了した尤度演算回路Ｌ１に対し次の小単位の尤
度演算りを実行する演算命令が出力され尤度演算が開始
される。同時に閾値演算回路１０においては演算結果Ａ
ｔ、Ａ２．Ａ３より閾値が演算され演算結果記憶回路３
の尤度のうち値が第三番目に高い２という値が閾値とし
て閾値外結果除去回路９に指定される。

次に尤度演算回路Ｌ２において時間Ｔｅｌに小単位の尤
度演算Ｂが終了し小単位の尤度演算Ａと同様に演算結果
Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３がが出力され演算結果記憶回路３に記
憶される。演算結果Ｂ１．Ｂ２、Ｂ３の尤度はそれぞれ
９，５．１であったとする。閾値外結果除去回路９での
この時点での閾値は２であるため、これより尤度の低い
演算結果Ｂ３は除去され演算結果Ｂ１と８２が出力され
演算結果記憶回路３に記憶される。処理の終了した光度
演算回路Ｌ２に対し次の小単位の尤度演算Ｅを実行する
演算命令が出力され尤度演算が開始される。同時に閾値
演算回路１０においては演算結果ＡＩ、Ａ２．Ａ３．Ｂ
ｌ、Ｂ２より閾値が演算され５という値が閾値として閾
値外結果除去回路９に指定される。以下同様にして小単
位の尤度演算Ｃでは演算結果記憶回路３にＣ１のみが記
憶され閾値が６になり、小単位の尤度演算Ｅでは演算結
果記憶回路３にＥｌのみが記憶され閾値が８になり小単
位の尤度演算りでは閾値外結果除去回路９よりすべての
演算結果Ｄｉ、Ｄ２．Ｄ３が除去される。入力データに
対するすべての小単位の尤度演算が終了した時間ＴＤに
おいて、演算結果記憶回路３には７個の演算結果が記憶
されており、演算結果決定回路４において、これらの演
算結果のうち尤度の大きいものから三つの演算結果Ｂｌ
。

ＤＩ、ＡＩが選択され、出力結果として出力される。演
算結果記憶回路３に転送された演算結果は従来の並列尤
度演算装置より少ないが、同じ出力結果が得られる。

なお、上記実施例では尤度演算回路が三個の場合につい
て説明したが、尤度演算回路の個数は三個以外の個数に
してもよく、この場合も上記実施例と同様の効果がある
。また同じく、上記実施例では演算結果決定回路におい
て三個の演算結果を選択する場合について説明したが、
演算結果出力回路で選択する演算結果の個数上三個以外
でもよく、この場合も上記実施例と同様の効果がある。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、演算結果記憶回路に記
憶されている演算結果のうち尤度の高いものから一定数
選択するための尤度の閾値を常時演算する閾値演算回路
と、尤度演算回路より出力された演算結果のうち閾値演
算回路で求められた閾値より尤度の大きい演算結果のみ
選択して出力する閾値外結果除去回路とを備えて構成し
たので、最終的に演算結果決定回路で選択されないこと
が明らかな尤度の小さな演算結果を予め除外でき、これ
により演算結果記憶回路への演算結果の転送量を減少で
き、かつ演算結果記憶回路も小さな容量のものにするこ
とができ、したがって、演算処理速度の向上及びハード
ウェアの小規模化を図れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る並列尤度演算装置の
構成を示すブロック図、第２図は第１図に示す三つの尤
度演算回路を備え最終的に演算結果決定回路において三
つの演算結果を選択し出力する並列尤度演算装置におい
て、入力データに対する尤度演算が５つの小単位の尤度
演算に分割できる場合における、各尤度演算回路におけ
る小単位の尤度演算の処理のタイミングチャートと、各
尤度演算回路から出力される演算結果と、各演算結果除
去回路から出力される演算結果と、閾値演算回路により
求められる閾値とを示す図、第３図は従来の並列尤度演
算装置の構成を示すブロック図、第４図は第３図に示す
三つの尤度演算回路を備え最終的に演算結果決定回路に
おいて三つの演算結果を選択し出力する並列尤度演算装
置において、入力データに対する尤度演算が５つの小単
位の尤度演算に分割できる場合における、各尤度演算回
路における小単位の尤度演算の処理のタイミングチャー
トと、各尤度演算回路から出力される演算結果とを示す
図である。 ■・・尤度演算分割回路、２・・尤度演算回路、３・・
・演算結果記憶回路、４・・・演算結果決定回路、９・
・・閾値外結果除去回路、１０、・・閾値演算回路。 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力データに対する尤度演算を並列処理可能な小単位の
   尤度演算に分割する尤度演算分割回路と、この尤度演算
   分割回路で分割された小単位の尤度演算を実行し尤度を
   含む演算結果を出力する複数の尤度演算回路と、この尤
   度演算回路より出力された演算結果のうち指定された閾
   値より尤度の大きい演算結果のみを選択して出力する閾
   値外結果除去回路と、この閾値外結果除去回路より出力
   される演算結果を記憶する演算結果記憶回路と、この演
   算結果記憶回路に演算結果が新たに入力される度にこの
   演算結果記憶回路に記憶されているすべての演算結果の
   尤度のうち値が第Ｎ番目に高いものを尤度の閾値として
   上記閾値外結果除去回路に指定する閾値演算回路と、上
   記尤度演算分割回路で分割された小単位の尤度演算がす
   べて終了した時点で上記演算結果記憶回路に記憶されて
   いるすべての演算結果のうち尤度の高いものからＮ個の
   演算結果を選択して出力データとして出力する演算結果
   決定回路とを備えたことを特徴とする並列尤度演算装置
   。