15、探索概率电路中的推理成本：理论与应用

探索概率电路中的推理成本：理论与应用

1. 推理成本概述

在资源受限的嵌入式设备中，推理成本是影响系统性能的重要因素之一。推理成本涉及在概率模型（如贝叶斯网络和概率电路）上执行推理操作时所需的能量消耗和计算资源。为了确保这些设备在保持性能的同时尽可能节省资源，我们需要深入了解推理成本的计算方法及其对系统性能的影响。

推理成本与执行的操作数量和类型成正比，这些操作由学习到的概率电路（PC）的结构决定。具体来说，推理成本主要由以下几部分组成：

• 加法操作成本 ((C+))
• 乘法操作成本 ((C×))
• 内存交换成本 ((C_{\text{mem}}))
• 缓存交换成本 ((C_{\text{cache}}))

这些成本与用于表示参数和执行算术运算的比特精度 (nb) 成比例。推理成本的计算公式为：
[ CM(M, nb)= C+(nb)+ C×(nb)+ C_{\text{mem}}(nb)+ C_{\text{cache}}(nb) ]

1.1 操作成本

不同类型的操作有不同的能量消耗和计算资源需求。以下是这些操作的具体成本描述：

• 加法操作 ：通常比乘法操作消耗的能量少，但在某些情况下，加法操作的数量较多，因此其累积成本不容忽视。
• 乘法操作