基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多核設(shè)計空間探索預(yù)測模型.pdf

1、分類號——UDC密級——學(xué)校代碼三絲皇Z劣海理歹大客學(xué)位論文題目基墮E益絲圈鱉絲壘拯遮鹽窒閨拯盍塑型搓型一一英文multi—coredesignspaceexplorationpredictionmodel題目研究生姓名楊敏龍姓名盔孟逮職稱型墼蕉學(xué)位遣指導(dǎo)教師單位名稱鹽差墊登堂當(dāng)墊苤芏墮?quán)]編箜QQzQ申請學(xué)位級別亟學(xué)科專業(yè)名稱鹽差扭廛旦墊查論文提交日期2Q!圣生壘旦論文答辯日期至Q!墨主量旦學(xué)位授予單位武這堡王太堂學(xué)位授予日期答辯委員會

2、主席鹽查評閱人蔓絲蕉奎鹽2013年4月摘要多核處理器不但在科學(xué)研究領(lǐng)域成為熱門主題，在商業(yè)市場上也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢。由于多核處理器與單核處理器在體系結(jié)構(gòu)分析上存在一定的差異性，特別是在處理器的設(shè)計過程中，如何從龐大設(shè)計空間中快速找出滿足條件的設(shè)計結(jié)構(gòu)，成為了世界研究者們關(guān)心的問題。研究者們利用軟件模擬技術(shù)模擬不同配置下處理器的性能功耗。為了減少模擬時長，先后采用統(tǒng)計采樣和統(tǒng)計模擬等減少指令的加速模擬方法，并沒有從根本上解決模擬過程總

3、時間太長的問題。先建立模型后采用預(yù)測的方法，即預(yù)測模型，能夠有效降低模擬器模擬多核配置的次數(shù)，比其他加速模擬技術(shù)更加優(yōu)越。本文運用多核模擬器模擬部分訓(xùn)練配置，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立預(yù)測模型，最后通過MATLAB預(yù)測未知配置參數(shù)處理器的執(zhí)行性能與功耗值。以便指導(dǎo)多核處理器的設(shè)計。整個過程主要使用了SESC模擬器與MATLAB工具，實驗結(jié)果顯示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)多核設(shè)計參數(shù)，能夠較好的預(yù)測不同負(fù)載在不同配置下的執(zhí)行性能和功耗值。主要研究內(nèi)容如下：1

4、討論了神經(jīng)元與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。分析了神經(jīng)元的數(shù)學(xué)模型，學(xué)習(xí)了人工神經(jīng)元的信息處理流程。詳細(xì)講解了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并列出了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)建立過程。2通過SESC多核模擬器的模擬結(jié)果，在RATLAB上建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。從微體系結(jié)構(gòu)配置參數(shù)中選出影響結(jié)果較大的八個重要參數(shù)，用拉丁超立方體抽樣隨機抽取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，利用抽取的配置參數(shù)組合在SESC多核模擬器模擬運行SPLASH2CPU基

5、準(zhǔn)測試程序ftt、radix、fmm，獲取各自對應(yīng)的性能值和功耗值。通過測試樣本的設(shè)計參數(shù)和模擬運行的結(jié)果，在ⅥATLAB上反復(fù)訓(xùn)練后，分別建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。3比較分析BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的預(yù)測精度和可靠性。為了驗證神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的可行性，重新從設(shè)計空間中抽取配置參數(shù)樣本，分別用軟件模擬與預(yù)測模型預(yù)測，比較兩者的性能功耗結(jié)果。在預(yù)測模型的訓(xùn)練時間開銷上，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比BP神經(jīng)網(wǎng)