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난수를 사용하여 산술 연산을 하는 확률 컴퓨팅을 위하여 주어진 이진수로부터 그 값에 상응하는 개수의 1을 가지는 난수로 변환하는 이진수-난수 변환장치는 적어도 하나 이상의 LFSR과 복수 개의 논리 게이트를 포함하는 논리회로로 구성되고, 상기 이진수-난수 변환장치에 의해 수행되는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 방법에 있어서,상기 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 방법은,입력값을 복수 개의 비트로 구성된 복수 개의 그룹으로 인코딩하는 단계;상기 복수 개의 그룹을 적어도 두 개의 서브그룹으로 분할하는 기준점을 나타내는 그룹인덱스의 값과 LFSR의 출력값을 입력값으로 하고 상기 두 개의 서브그룹 중 어느 하나의 그룹을 선택하는 선택신호를 출력값으로 하는 논리회로를 이용하여, 상기 복수 개의 그룹의 그룹 순서를 섞는 단계;LFSR의 출력 값에 따라 두 입력 비트의 값을 그대로 출력하거나 두 입력 비트의 값을 바꾸어 출력하는 논리회로를 이용하여 각 그룹 내 비트들의 비트 순서를 섞는 단계; 및상기 그룹 순서 및 상기 비트 순서를 임의로 섞은 복수 개의 그룹을 상기 입력값에 대한 난수값으로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 방법
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제 1항에 있어서, 상기 인코딩하는 단계는,상기 복수 개의 그룹에 1 이상의 가중치를 부여하고, 그룹에 포함된 1의 개수의 최대값과 최소값의 차이가 상기 가중치 이하가 되도록 인코딩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 방법
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제 1항에 있어서, 상기 그룹 순서를 섞는 단계는,상기 복수 개의 그룹을 비트 배열 형태에 따라 적어도 둘 이상의 서브영역으로 분할하는 단계;상기 둘 이상의 서브영역 중 어느 하나를 선택하는 선택신호를 그룹의 개수만큼 생성하는 단계; 및상기 선택신호에 해당하는 서브영역 내 그룹을 선택하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 방법
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제 1항에 있어서, 상기 비트 순서를 임의로 섞는 단계는,각 그룹에 대해, 비트 위치와 가중치를 고려하여 각 비트를 복수 개 복제한 EP set을 각 비트별로 생성하고, 상기 가중치에 해당하는 개수의 초기 EP set을 생성하는 단계;각 그룹에 대해, 서로 다른 EP set에 포함된 비트를 일대일 맵핑하는 단계; 및각 그룹에 대해, 일대일 맵핑된 비트의 출력 순서를 임의로 섞는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 방법
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제 4항에 있어서, 입력값이 상기 가중치와 그룹 개수의 곱보다 크면, 상기 인코딩하는 단계의 입력값을 기대값에서 상기 가중치와 그룹 개수의 곱을 차감한 값으로 조정하고, 추가 값을 1로 설정하는 단계; 및입력값이 상기 가중치와 그룹 개수의 곱보다 작으면, 상기 추가 값을 0으로 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 방법
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난수를 사용하여 산술 연산을 하는 확률 컴퓨팅을 위하여 이진수를 난수로 변환하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 장치에 있어서,입력값을 복수 개의 비트로 구성된 복수 개의 그룹으로 인코딩하는 균등분배인코딩부;상기 복수 개의 그룹을 적어도 두 개의 서브그룹으로 분할하는 기준점을 나타내는 그룹인덱스의 값과 LFSR의 출력값을 입력값으로 하고 상기 두 개의 서브그룹 중 어느 하나의 그룹을 선택하는 선택신호를 출력값으로 하는 논리회로를 이용하여, 상기 복수 개의 그룹의 그룹 순서를 섞는 그룹셔플부; 및LFSR의 출력값에 따라 두 입력 비트의 값을 그대로 출력하거나 두 입력 비트의 값을 바꾸어 출력하는 논리회로를 이용하여 각 그룹 내 비트들의 비트 순서를 섞어 출력하는 비트셔플부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 장치
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제 6항에 있어서, 상기 균등분배인코딩부는,상기 복수 개의 그룹에 1 이상의 가중치를 부여하고, 그룹에 포함된 1의 개수의 최대값과 최소값의 차이가 상기 가중치 이하가 되도록 인코딩하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 장치
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제 6항에 있어서, 상기 그룹셔플부는, 비트 배열 형태에 따라 적어도 둘 이상의 서브영역으로 구분되는 복수 개의 그룹에 대해, 상기 둘 이상의 서브영역 중 어느 하나를 임의로 선택하는 선택신호에 따라 해당하는 서브영역의 그룹을 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 장치
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제 6항에 있어서, 상기 비트셔플부는,각 그룹에 대해, 비트 위치와 가중치를 고려하여 각 비트의 값을 복수 개 복제하고, 상기 가중치에 해당하는 개수의 추가 값을 생성하고, 각 비트의 값과 하위 비트의 값의 일대일 맵핑관계를 형성하되, 최하위 비트의 값은 추가 값과 일대일 맵핑관계를 형성하고, 일대일 맵핑관계의 값들 중 기 설정된 확률로 어느 하나의 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 이진수-난수 변환 장치
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난수를 사용하여 산술 연산을 하는 확률 컴퓨팅을 위하여 난수를 이진수로 변환하는 난수-이진수 변환 장치에 의한 난수-이진수 변환 방법은,AND 게이트와 OR 게이트를 교대로 배치한 적어도 하나 이상의 레이어를 포함하는 근사유닛에서 상기 AND 게이트 및 OR 게이트의 입력단을 통해 난수를 입력받는 단계; 및상기 근사유닛의 출력값에 포함된 1의 개수를 병렬 카운터를 이용하여 세는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 난수-이진수 변환 방법
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난수를 사용하여 산술 연산을 하는 확률 컴퓨팅을 위하여 난수를 이진수로 변환하는 난수-이진수 변환 장치에 있어서,AND 게이트와 OR 게이트를 교대로 배치한 레이어를 적어도 하나 이상 포함하는 근사유닛; 및상기 근사유닛의 출력값에 포함된 1의 개수를 세는 병렬 카운터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확률 컴퓨팅의 난수-이진수 변환 장치
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제 1항 내지 제 5항 및 제10항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
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