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硬件进化的快速算法模型研究

中国科学技术大学学报 2003年第5期33卷 612-618页

作者：方潜生王煦法何劲松中国科学技术大学计算机科学与技术系

针对硬件进化 (evolvablehardware,EHW)存在的进化规模的扩展能力问题 ,研究了以内嵌式EHW的自适应要求为条件的染色体表示及计算复杂性问题 .为提高遗传机器学习计算效率 ,根据FPGA(fieldprogrammablegatearray)内部的结构特点 ,将可... 详细信息

针对硬件进化 (evolvablehardware,EHW)存在的进化规模的扩展能力问题 ,研究了以内嵌式EHW的自适应要求为条件的染色体表示及计算复杂性问题 .为提高遗传机器学习计算效率 ,根据FPGA(fieldprogrammablegatearray)内部的结构特点 ,将可重构硬件的结构映射为遗传学习的染色体表示 ,提出一种符合EHW要求的二维染色体的遗传机器学习方法———ISPitts,构造了一种动态遗传机器学习框架 .实验结果显示 ,新方法不仅完成了四位比较器的内嵌式EHW实现 ,而且具有较高的进化效率 .

关键词：硬件进化遗传算法机器学习匹兹堡方法

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硬件进化中演化算法的研究及应用

计算机工程与设计 2008年第24期29卷 6390-6392页

作者：刘昌庆张曦煌江南大学信息学院江苏无锡214122

详细介绍了硬件进化的概念,硬件进化的原理与实现思想,遗传算法与蚁群算法动态融合的基本原理,融合后算法中遗传算法及蚁群算法规则。融合过程中遗传算法与蚁群算法动态衔接问题以及融合后的算法在硬件进化中的应用过程。最后,分析了通... 详细信息

详细介绍了硬件进化的概念,硬件进化的原理与实现思想,遗传算法与蚁群算法动态融合的基本原理,融合后算法中遗传算法及蚁群算法规则。融合过程中遗传算法与蚁群算法动态衔接问题以及融合后的算法在硬件进化中的应用过程。最后,分析了通过该算法进化后硬件的进化应用前景。

关键词：遗传算法蚁群算法演化算法硬件进化动态融合

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基于FPGA的硬件进化研究

基于FPGA的硬件进化研究

作者：刘昌庆江南大学

学位级别：硕士

硬件进化技术是上个世纪90年代提出来的一种新的硬件系统的设计方法,它的基本思想是将进化思想用在电子系统设计中,通过演化算法的演化结果来设计,调整电子系统内部结构。利用硬件进化技术设计的硬件具有自组织、自适应及自我修复等多... 详细信息

硬件进化技术是上个世纪90年代提出来的一种新的硬件系统的设计方法,它的基本思想是将进化思想用在电子系统设计中,通过演化算法的演化结果来设计,调整电子系统内部结构。利用硬件进化技术设计的硬件具有自组织、自适应及自我修复等多项特点,从而可以提高系统的可靠性。本文首先学习研究演化硬件的概念及演化算法,在对硬件进化概念及演化算法有了深入的了解后,本文选择遗传算法作为演化算法来研究硬件进化。在全文的几个部分中分别做了以下工作:硬件进化的概念部分介绍了硬件进化的定义,它是依据研究者对硬件进化研究的目的来划分;演化算法部分主要研究了遗传算法,蚁群算法,以及两者的动态结合算法,在对演化算法学习研究后,本文选取遗传算法作为演化算法来实现硬件进化研究,将遗传算法划分为控制模块,初始化模块,选择模块,交叉变异模块,存储模块,随机模块等几大模块并通过VHDL程序设计在北京革新开发试验平台上实现;在评估函数设计中,利用可以取得最大值的适应度函数来实例化硬件进化研究的。通过对演化过程的数据分析检验了设计的正确性。设计过程中采用的开发软件为QUARTUS软件,设计语言是VHDL语言,芯片是ALTREA公司提供的CycloneⅡF PGA芯片。最后总结了硬件进化研究取得的成果和未来的发展方向。

关键词：遗传算法蚁群算法演化算法硬件进化 FPGA 可编程器件

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硬件进化(EHW)的研究与进展

安徽建筑工业学院学报（自然科学版） 2004年第6期12卷 1-7页

作者：方潜生安徽建筑工业学院计算机与信息工程系合肥230022

硬件进化(EHWEvolvableHardware)是20世纪90年代初发展起来的一门新兴的交叉学科。EHW背后蕴涵的关键动机之一是在可重构硬件平台上模拟自然进化的过程。近几年的研究进展表明EHW为硬件设计自动化、并最终实现硬件自组织、自适应和自修... 详细信息

硬件进化(EHWEvolvableHardware)是20世纪90年代初发展起来的一门新兴的交叉学科。EHW背后蕴涵的关键动机之一是在可重构硬件平台上模拟自然进化的过程。近几年的研究进展表明EHW为硬件设计自动化、并最终实现硬件自组织、自适应和自修复开辟了一条新途径,为自然科学与工程技术的结合描绘了迷人的前景,开创了一门新的学科——进化电子学。开展EHW的理论与技术研究具有巨大的实用价值和重大的理论意义,一旦EHW得到充分实现,它将开辟进化工程这一具有重大价值和广阔应用前景的新兴产业,特别是在工业、航空航天以及军事上的巨大应用潜力。

关键词：硬件进化进化算法可重构硬件平台

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硬件进化技术在PLD器件设计中的应用

洛阳工学院学报 2000年第1期21卷 53-56页

作者：叶传奇阎保定高勇峰洛阳工学院电气工程系河南洛阳471039

单个硬件可适合多种环境或任务是当今硬件技术的发展目标。在可编程逻辑器件中 ,采用了基于遗传算法的硬件进化设计方法。设计实例表明 ,此设计方法可使硬件结构自动进化。

关键词：硬件进化可编程逻辑器件可靠性设计 PLD器件

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一种染色体编码新方法的硬件进化

智能系统学报 2011年第5期6卷 450-455页

作者：张超刘峥赵伟西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

提出了基于FPLA的染色体编码及在此基础上的并行硬件进化方法.该编码方式以与或非门为基本单元,进化时将电路编码染色体按逻辑门分解,进行适应度计算时采用分解逆过程使染色体合并,可以有效缩短进化时间,有利于大规模复杂电路的进化.以... 详细信息

提出了基于FPLA的染色体编码及在此基础上的并行硬件进化方法.该编码方式以与或非门为基本单元,进化时将电路编码染色体按逻辑门分解,进行适应度计算时采用分解逆过程使染色体合并,可以有效缩短进化时间,有利于大规模复杂电路的进化.以4位二进制码转换为格雷码的电路为例进行试验,该方法在20次实验中平均速度提高了32.25%.为实现内进化编写了由染色体生成Verilog硬件语言的C程序,该编码方式同时适用于多输入多输出电路进化且染色体长度可变,利用此特性生成了异构电路,完成了容错,对于实现故障模块在线修复,提高太空恶劣环境中电子系统可靠性具有一定意义.

关键词：硬件进化染色体编码 FPLA Verilog硬件语言

基于Handel-C的完全内部硬件进化设计

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计算机技术与发展 2009年第4期19卷 239-241,245页

作者：杨益方潜生范庆春安徽建筑工业学院电子与信息工程学院安徽合肥230601 合肥师范学院计算机科学与技术系安徽合肥230061

目前常规的EDA技术用于设计硬件电路时,存在着诸如硬件出现故障时不能自动修复,硬件缺乏自适应性等难以克服的困难。而硬件进化(Evolvable Hardware)具有自组织、自适应和自修复功能,能适应不同的环境要求和提高自身性能的特性。Handel-... 详细信息

目前常规的EDA技术用于设计硬件电路时,存在着诸如硬件出现故障时不能自动修复,硬件缺乏自适应性等难以克服的困难。而硬件进化(Evolvable Hardware)具有自组织、自适应和自修复功能,能适应不同的环境要求和提高自身性能的特性。Handel-C是一种起源于ISO/ANSI-C的硬件设计描述语言,利用Handel-C可以复用大量成熟的C语言算法程序,并在FPGA上得以实现,真正做到了用软件方法来设计硬件。根据FPGA动态重构的特点,设计适合完全内部硬件进化的遗传算法和染色体解码器,以四选一数据选择器作为目标进化电路,并用Handel-C语言编程实现,最终在FP-GA上成功地实现了完全内部硬件进化电路。该设计的实现对有效缩短硬件进化的进化周期,提高进化电路的可靠性等有着非常重要的意义。

关键词：硬件进化内部硬件进化遗传算法 Handel—C语言现场可编程门阵列

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计算机硬件进化中演化算法的研究及应用

硅谷 2012年第15期 91-92页

作者：杨晨天津国土资源和房屋职业学院

演化硬件的实现可大大提高电子系统的可靠性及可用性,对需要在特殊工作环境中长期工作的电路设备具有重大意义。在阐述计算机硬件进化的概念与意义后,对遗传演化算法进行探究,最后分别对硬件的演化应用方式进行分析和讨论。

关键词：硬件进化遗传算法进化算法

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硬件电路的选择性进化冗余

中国科学技术大学学报 2006年第5期36卷 523-529页

作者：林勇罗文坚王煦法中国科学技术大学计算机科学技术系安徽合肥230027

提出了一种新的冗余容错电路设计方法.首先利用遗传算法生成多个功能相同但结构不同的电路,这些电路在相同的出错条件下同时出错的概率较小;然后对生成的多个电路进行选择性集成,使集成后电路尽可能有利于投票表决,从而提高容错性能.对... 详细信息

提出了一种新的冗余容错电路设计方法.首先利用遗传算法生成多个功能相同但结构不同的电路,这些电路在相同的出错条件下同时出错的概率较小;然后对生成的多个电路进行选择性集成,使集成后电路尽可能有利于投票表决,从而提高容错性能.对传统的同构冗余电路与异构冗余电路的容错能力进行了理论分析和对比,并给出了冗余电路的选择策略.实验结果表明,异构冗余电路比同构冗余电路具有更好的容错特性,且选择性冗余比随机冗余更优.

关键词：硬件进化容错冗余