用于運(yùn)行集成控制組件的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于實(shí)施尤其是在機(jī)動(dòng)車中的控制功能的控制組件。本發(fā)明此外還涉 及帶有用于計(jì)算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的基于硬件的模型計(jì)算單元的集成控制組件，所述函 數(shù)模型通過(guò)超參數(shù)和網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)（Stiitzstellendaten)來(lái)定義。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了在控制設(shè)備、尤其是在內(nèi)燃機(jī)用的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備中實(shí)現(xiàn)函數(shù)模型，設(shè)置使 用基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型。基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的變型方案表示非參數(shù)的模型并且可以無(wú)特 定的預(yù)先規(guī)定地從訓(xùn)練數(shù)據(jù)(也即訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)的集合）中來(lái)創(chuàng)建。
[0003] 基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的例子是所謂的高斯過(guò)程模型，其基于高斯過(guò)程回歸。高斯 過(guò)程回歸是用于基于數(shù)據(jù)地對(duì)復(fù)雜物理系統(tǒng)進(jìn)行建模的多方面方法?；貧w分析通?；?大的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合，從而有意義的是，使用逼近的解決方案，該解決方案可以高效地被求取 (ausgewertet)。
[0004] 基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型通常通過(guò)網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)和超參數(shù)來(lái)定義。它們針對(duì)每個(gè)基于數(shù) 據(jù)的函數(shù)模型被存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)單元的自己的存儲(chǔ)區(qū)域中。尤其是，網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)具有顯著 的存儲(chǔ)需求，因?yàn)榛跀?shù)據(jù)的函數(shù)模型通常利用多于100個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)定義。因?yàn)榫W(wǎng)格 點(diǎn)數(shù)據(jù)分別具有多個(gè)輸入?yún)⒘亢停ū匾獣r(shí)經(jīng)預(yù)處理的）輸出參量的維數(shù)D，因此用于高斯過(guò) 程模型的所需的存儲(chǔ)空間通過(guò)網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)的矩陣來(lái)支配（dominieren)。因?yàn)樵诳刂圃O(shè)備中 通常必須計(jì)算大量函數(shù)模型，因此用于計(jì)算作為基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的這些函數(shù)模型的存 儲(chǔ)需求是巨大的。
[0005] 由現(xiàn)有技術(shù)已知帶有集成控制組件的控制設(shè)備，所述控制組件具有主計(jì)算單元 和用于計(jì)算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的單獨(dú)的模型計(jì)算單元。從而，出版物DE10 2010 028 266A1例如示出一種帶有附加的邏輯電路作為模型計(jì)算單元的控制組件，該邏輯電路被構(gòu) 造用于純粹基于硬件地計(jì)算指數(shù)函數(shù)以及加法和乘法運(yùn)算。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)，在硬件單元 中支持貝葉斯（Bayes)回歸方法的計(jì)算，該貝葉斯回歸方法被需要尤其是用于計(jì)算高斯過(guò) 程模型。
[0006] 模型計(jì)算單元總體上被設(shè)計(jì)用于執(zhí)行用于基于參數(shù)和網(wǎng)格點(diǎn)或訓(xùn)練數(shù)據(jù)計(jì)算基 于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的數(shù)學(xué)過(guò)程。尤其是，純粹地以硬件實(shí)現(xiàn)用于高效地計(jì)算指數(shù)和求和函 數(shù)的模型計(jì)算單元的功能，使得能夠?qū)崿F(xiàn)：與這可以在受軟件控制的主計(jì)算單元中進(jìn)行相 比以更高的計(jì)算速度來(lái)計(jì)算高斯過(guò)程模型。
[0007] 在準(zhǔn)備提供模型計(jì)算單元的計(jì)算并且接著通過(guò)模型計(jì)算單元的硬件進(jìn)行函數(shù)模 型的基于配置數(shù)據(jù)的計(jì)算之前，通常包含配置數(shù)據(jù)、用于計(jì)算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的參數(shù) (超參數(shù)）和網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)或至地址區(qū)域的地址指針，其中網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在該地址區(qū)域中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 按照本發(fā)明設(shè)置按照權(quán)利要求1所述的用于計(jì)算多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的方 法以及按照并列權(quán)利要求所述的用于尤其是在集成存儲(chǔ)器組件中計(jì)算多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函 數(shù)模型的模型計(jì)算單元、以及集成控制組件。
[0009] 另外的有利的擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。
[0010] 按照第一方面設(shè)置用于計(jì)算多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的方法，所述函數(shù)模型通過(guò) 參數(shù)組和網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)定義。網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)包含至少部分地相同的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，其中將針 對(duì)多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的相同的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)一次地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)域中，其中為了計(jì) 算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型多次訪問(wèn)所述存儲(chǔ)區(qū)域。
[0011] 上述方法的思想在于，將多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型所基于的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)單 元的存儲(chǔ)區(qū)域中僅僅設(shè)置一次。通過(guò)相應(yīng)地參考，模型計(jì)算單元因此可以訪問(wèn)分配給相應(yīng) 的基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的超參數(shù)以及訪問(wèn)分配給多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的（共同的）存 儲(chǔ)區(qū)域，以便計(jì)算所涉及的基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型。
[0012] 為了不同于在現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的策略地針對(duì)每個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型將網(wǎng)格點(diǎn) 數(shù)據(jù)和超數(shù)據(jù)單獨(dú)地存儲(chǔ)在相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域中，在上面建議的方法中針對(duì)多個(gè)基于數(shù)據(jù)的 函數(shù)模型將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的一部分、也即尤其是網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)僅僅存儲(chǔ)一次，由此可以節(jié)省 明顯大量的存儲(chǔ)空間。
[0013] 尤其是對(duì)于基于相同試驗(yàn)裝置、測(cè)試系統(tǒng)或檢驗(yàn)系統(tǒng)或試驗(yàn)流程而求取的基于數(shù) 據(jù)的函數(shù)模型，也即在參數(shù)/輸入空間中在一系列可預(yù)先給定的點(diǎn)處測(cè)量系統(tǒng)的多個(gè)輸出 參量，上述方法適用。因此針對(duì)不同的測(cè)量參量或輸出參量的輸出值相互不同，而針對(duì)所有 輸出參量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)通常是相同的。
[0014] 此外，針對(duì)多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的參數(shù)組和網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)可以從檢驗(yàn)系統(tǒng)中的 共同的測(cè)試流程中產(chǎn)生。
[0015] 按照一種實(shí)施方式，參數(shù)組可以分別具有向量，該向量映射相應(yīng)的基于數(shù)據(jù)的函 數(shù)模型的函數(shù)值，其中該向量具有N維，其中N相應(yīng)于網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量， 其中當(dāng)該向量的分配給所涉及的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的元素被設(shè)置為〇時(shí)，網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格點(diǎn) 數(shù)據(jù)點(diǎn)在多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型之一中保持不被考慮。
[0016] 可以規(guī)定，通過(guò)附加的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)修改基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型之一，其方式是， 給所述網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)添加網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)并且(未經(jīng)修改的函數(shù)模型的）參數(shù)組的向量的相應(yīng) 元素被設(shè)置為0,其中所述一個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的向量利用被擴(kuò)展了網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的 網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)重新訓(xùn)練，以便求取所述一個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的參數(shù)組的向量的相應(yīng)元 素。
[0017] 此外，所述多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型可以相應(yīng)于高斯過(guò)程模型、RBF網(wǎng)或支持向量 機(jī)（SupportVectorMachines)。
[0018] 根據(jù)另一方面，設(shè)置集成控制組件中的用于計(jì)算多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的模型 計(jì)算單元，所述函數(shù)模型通過(guò)參數(shù)組和網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)定義，包括： _用于將針對(duì)多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在共同的存儲(chǔ)區(qū)域中的內(nèi)部 存儲(chǔ)器， 其中模型計(jì)算單元被構(gòu)造用于多次訪問(wèn)存儲(chǔ)區(qū)域以便計(jì)算基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型。
[0019] 按照另一方面，設(shè)置帶有主計(jì)算單元和上述模型計(jì)算單元的集成控制組件。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 下面借助附圖進(jìn)一步闡述優(yōu)選的實(shí)施方式。其中： 圖1示出帶有基于硬件的模型計(jì)算單元的集成控制組件的示意圖；以及 圖2示出用于表明用于運(yùn)行用于計(jì)算多個(gè)基于數(shù)據(jù)的函數(shù)模型的集成控制組件的方 法的流