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三维片上网络离散量子粒子群布图算法研究

计算机科学与探索 2017年第12期11卷 1953-1964页

作者：万逸君张大坤郑亚振天津工业大学计算机科学与软件学院天津300387

三维片上网络在多种性能上均优于二维片上网络,已成为研究热点。布图算法直接影响芯片的面积和布线长度,成为三维片上网络优化设计的重要方向。提出一种基于离散粒子群算法的三维片上网络布图优化算法,与之前常使用的模拟退火算法相比,... 详细信息

三维片上网络在多种性能上均优于二维片上网络,已成为研究热点。布图算法直接影响芯片的面积和布线长度,成为三维片上网络优化设计的重要方向。提出一种基于离散粒子群算法的三维片上网络布图优化算法,与之前常使用的模拟退火算法相比,不再使用单一解局部扰动的方式得到整个解空间,该算法采用初始化随机种群并不断迭代的进化方式,具有更优的搜索能力和更快的收敛速度。仿真结果表明,采用该算法选择布图方案可以显著降低微片延迟,节省CPU计算时间,尤其是在IP核数量众多的测试用例和高注入率情况下效果更为明显,如对于ami49测试用例当注入率为100%时,基于离散量子粒子群算法的结果和基于模拟退火算法的结果相比,平均微片延迟减少了20.63%,CPU平均时间减少了69.40%。

关键词：三维片上网络布图算法 B^*-tree 离散量子粒子群算法模拟退火算法粒子群算法

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一种基于通道的层次布图算法的研究和实现

计算机应用研究 2004年第11期21卷 173-174,177页

作者：欧胜高刘超北京航空航天大学软件工程研究所北京100083

针对软件分析与测试工具中逆向建模出现的一些复杂情况,如聚合关系和非结构化的关系等。讨论了算法的步骤和关键技术,并给出了相对应的应用实例。该算法具有层次清晰、对称性强、交叉线少、可视化效果好等特点。

关键词：软件测试软件理解布图算法

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一种基于继承次序与相关度的布图算法

计算机应用 2009年第5期29卷 1373-1375页

作者：张毅坤朱伟王凯胡燕京西安理工大学计算机科学与工程学院西安710048 西安市计量技术研究院西安710068 武警工程学院西安710086

在层次图边交叉最小化问题上,常规启发算法或者时间复杂度大或者布图效果不佳。基于Sugiyama布图算法模式,提出了一种交叉数减少算法,并从布局与布线两个主要方面介绍了其实现过程。两层图上的实验表明,该算法具有较好的性能,一定程度... 详细信息

在层次图边交叉最小化问题上,常规启发算法或者时间复杂度大或者布图效果不佳。基于Sugiyama布图算法模式,提出了一种交叉数减少算法,并从布局与布线两个主要方面介绍了其实现过程。两层图上的实验表明,该算法具有较好的性能,一定程度上克服了时间复杂度与效果的矛盾。

关键词：软件可视化层次图布图算法交叉最小化

OWL本体图形化建模的布图算法的研究与实现

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OWL本体图形化建模的布图算法的研究与实现

作者：印静华南理工大学

学位级别：硕士

随着对本体研究的深入，多种本体建模工具也随之出现。利用这些工具，可以很容易的构建复杂的本体，有些还可导入导出本体文件，并将导入的本体文件以图形化的方式展示。但是，图形化的本体模型通常是节点众多，而且关系线错综复杂的，... 详细信息

随着对本体研究的深入，多种本体建模工具也随之出现。利用这些工具，可以很容易的构建复杂的本体，有些还可导入导出本体文件，并将导入的本体文件以图形化的方式展示。但是，图形化的本体模型通常是节点众多，而且关系线错综复杂的，用图形化的方式展示整个本体模型很难达到一个好的效果。所以目前的很多本体构建工具就仅仅提供了对部分本体元素的展示，比如只展示类、实例等主要的本体元素以及他们之间的关系。这种展示方式能够使本体的主体结构清晰的展示，但是却限制了人们对本体全局的把控，使人们很难精确的认识本体的内部结构以及对本体进行更深层次的信息挖掘。所以，本文旨在研究出适用于本体模型布图算法，使图形化本体模型能够全局显示并能清晰的展示各元素之间的关系，具有良好的可读性，方便人们更深层次的认识本体及挖掘本体信息。本文的布图算法需达到以下目标：1)有较清晰的层次关系，并能展示节点之间的关系;2)使边交叉的数目尽可能少，提高边的连贯性;3)使边与节点之间的交叉尽可能少;4)节点之间不能重叠;5)所占面积尽可能小。为了达到以上算法目标，本文首先对OWL语言进行了分析，总结了OWL元素特点，说明了OWL图形化建模的方法。再对目前通用的布图算法进行了详细分析，总结其优缺点。然后研究和实现了三种布图算法：基于模拟退火的遗传算法，改进的放射型布图算法，以及层次型布图算法。最后对这三种布图算法的实验结果进行了对比分析，总结了各算法的优缺点及其适用范围。

关键词：本体 OWL 布图算法

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一种有效的软件结构图的布图算法

北京航空航天大学学报 2000年第6期26卷 703-709页

作者：孙昌爱刘超金茂忠北京航空航天大学计算机科学与工程系

信息的可视化表示是帮助理解软件结构的重要手段 .结构化软件中的复杂的模块调用为软件结构的分析和理解带来不便 ,为此提出一种以模块连接度 (扇入扇出系数和 )为特征的广义张量平衡算法 ,以图形方式直观地表现出模块之间复杂的调用关... 详细信息

信息的可视化表示是帮助理解软件结构的重要手段 .结构化软件中的复杂的模块调用为软件结构的分析和理解带来不便 ,为此提出一种以模块连接度 (扇入扇出系数和 )为特征的广义张量平衡算法 ,以图形方式直观地表现出模块之间复杂的调用关系 .具体讨论了算法应遵循的原则 ,给出了算法的可操作规则集 .实践证明 ,该算法布出的图形具有高度的对称性和紧耦合性 ,且层次分明 ,线间交叉少 ,同时符合图形语义要求和协调性原则 .

关键词：软件工程布图算法布局算法软件结构可视化

基于量子粒子群的三维片上网络布图优化算法研究

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基于量子粒子群的三维片上网络布图优化算法研究

作者：万逸君天津工业大学

学位级别：硕士

随着片上网络的发展和芯片规模的扩大,二维片上网络(Two-dimensional Network-on-Chip,2DNoC)在布图面积、布线长度、封装密度以及功耗等方面都已达到了瓶颈,三维片上网络(Three-dimensional Network-on-Chip,3D NoC)应运而生,并在多种... 详细信息

随着片上网络的发展和芯片规模的扩大,二维片上网络(Two-dimensional Network-on-Chip,2DNoC)在布图面积、布线长度、封装密度以及功耗等方面都已达到了瓶颈,三维片上网络(Three-dimensional Network-on-Chip,3D NoC)应运而生,并在多种性能上均优于二维片上网络。其中,为了充分发挥3D NoC的空间优势,如何放置电子元件和模块的布图算法成为3D NoC设计过程的重要环节,布图算法直接影响芯片的面积和布线长度,同时对通信微片延迟、CPU计算时间等均有较大影响。因此,三维片上网络布图算法逐渐成为一个重要的研究方向。模拟退火算法是三维片上网络布图问题中最常使用方法,另外基于模拟退火改进的粒子群算法也常被应用于三维片上网络布图中,以上两类算法都是采用单一解扰动方式得到下一个可行解,故其收敛速度较慢。当三维片上网络规模增大、结构复杂度增加时,布图可行方案数急剧增加,解的扰动次数也随之增加,求解时间将大幅度增加。本文提出一种基于离散量子粒子群算法的三维片上网络布图优化算法,该算法采用初始化种群并不断迭代的进化方式,具有更优的搜索能力和更快的收敛速度;为了适当增加解的多样性本文又进一步改进。仿真结果表明,采用离散量子粒子群算法选择布图方案可以显著降低微片延迟、节省CPU计算时间,尤其是在IP核数量众多的测试用例和高注入率情况下效果更为明显,如对于ami49测试用例当注入率为100%时,基于离散量子粒子群算法的平均微片延迟比基于模拟退火算法的平均微片延迟减少了 20.63%;基于离散量子粒子群算法所消耗的CPU平均时间比基于模拟退火算法的CPU平均时间减少了69.40%;改进后的离散量子粒子群算法适当减缓了进化速度,进一步提高了最优解的质量,在ami49中最优解的适应值比原离散量子粒子群算法减少12.55%。

关键词：三维片上网络布图算法 B*-tree 离散量子粒子群算法

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桥梁智能设计专家系统研究与开发

公路交通科技 2012年第10期29卷 88-95页

作者：陈中治杨武中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430052

为进一步推动公路桥梁设计的标准化,确保桥梁设计质量和提高设计效率,提供对既往设计成果的有效积累与利用途径,建立了可维护的开放型桥梁知识库,综合运用计算机图形学、专家系统、数据库、分布式软件架构等多种先进信息技术,通过软件... 详细信息

为进一步推动公路桥梁设计的标准化,确保桥梁设计质量和提高设计效率,提供对既往设计成果的有效积累与利用途径,建立了可维护的开放型桥梁知识库,综合运用计算机图形学、专家系统、数据库、分布式软件架构等多种先进信息技术,通过软件手段开发了基于该知识库的桥梁设计专家系统,实现了桥梁智能设计推理方法。将桥梁数字模型按照不同的应用进行分层,形成了多个不同的应用模型,分别对各模型进行了全参数化建模,采用面向接口的插件技术实现了模型的快速扩展。基于Open CASCADE技术研发了交互式桥梁三维设计模块,集成了部分桥梁结构受力分析计算功能,针对自动绘图提出了基于二叉树评判的布图算法,实现了集成桥梁方案设计、结构分析与成果输出的一体化设计平台。该系统可充分满足桥梁设计周期短、设计成果质量要求高等要求。

关键词：桥梁工程桥梁设计专家系统桥梁知识库智能设计推理三维实体模型布图算法

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基于模块尺寸预处理的布图规划问题研究

基于模块尺寸预处理的布图规划问题研究

作者：马文杰西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着超大规模集成电路的飞速发展,越来越多的模块被集成到同一块芯片上同时半导体制造工艺的特征尺寸越来越小,芯片的集成度越来越大,电路的工作频率越来越高,布图工艺越来越复杂,因此超大规模集成电路布图就显得越来越重要。本文在组... 详细信息

随着超大规模集成电路的飞速发展,越来越多的模块被集成到同一块芯片上同时半导体制造工艺的特征尺寸越来越小,芯片的集成度越来越大,电路的工作频率越来越高,布图工艺越来越复杂,因此超大规模集成电路布图就显得越来越重要。本文在组织进化算法的基础上,提出了一种新的布图表示方法,对VLSI布图规划问题进行了研究,主要工作概括如下：在深入研究了已有的大规模布图方法的基础上,我们提出了模块聚类的思想,并给出了在布图规划中模块摆放的相关定义。进而提出了基于模块长度聚类的硬模块布局方法,该方法在布图之前,首先将长度相同的或相近的硬模块聚成一类,在布图的过程中以每一模块类为单位来进行布图,以面积利用率为目标,通过我们定义的培训分裂算子,调整芯片宽度和模块聚类的结果,直到得到满意布局结果。在深入研究了软模块的面积固定,形状不确定的特点以后,提出了按行聚类的软模块布局算法。该算法在布局的过种中,将面积相近的模块放在同一行上并聚为一类,若在同一类中的软模块不满足宽长比的约束,则动态的调整每一个类内的模块的数量,使得所有按行聚类的软模块都满足宽长比约束,从而提高面积利用率。依据按行聚类的思想,该方法能够精确计算出所有模块的宽长比,使得芯片在同一行上的面积利用率达到最大,最终芯片总的面积利用率也能达到最优值。针对混合模块中硬直线边界模块缺损的现象,提出了模块填充的思想。该算法首先查找硬直线边界模块各个角缺损的面积,然后在软模块中查找与其缺损面积相同或者相近的模块来填充,使得硬直线边界模块转化为硬矩形模块。然后再将得到的硬模块聚类,采用以上提到的基于模块长度聚类的硬模块布局方法。在布局的过程中,将剩余的软模块填充由硬模块布局造成的间隙,来提高面积利用率。以上提到的三种方法,我们在MCNC和GSRC两个标准模块数据集对其进行了进行仿真试验,并与移动模式序列的布图方法也进行了仿真对比试验,试验结果表明了我们的方法是有效的。

关键词：超大规模集成电路布图算法模块长度聚类按行聚类

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基于CIM的智能图形生成与交换

基于CIM的智能图形生成与交换

作者：王小利山东大学

学位级别：硕士

电网调度自动化系统的发展目前主要集中在标准化和开放性方面,IEC61970提出的CIM和CIS标准,主要针对公共信息模型和组件接口规范,但是对于整个EMS系统而言,开放性并不仅局限于这两部分,“可视化”的系统如果图形也能做到标准化,第三方... 详细信息

电网调度自动化系统的发展目前主要集中在标准化和开放性方面,IEC61970提出的CIM和CIS标准,主要针对公共信息模型和组件接口规范,但是对于整个EMS系统而言,开放性并不仅局限于这两部分,“可视化”的系统如果图形也能做到标准化,第三方系统也可以导入,那么系统将做到进一步开放。IEC61970推荐采用新一代基于XML的二维矢量图形标准——可缩放矢量图形(SVG)标准作为电力系统图形格式标准。实际的图形交换需求往往不是交换图形的一个“快照”,而是需要一个交换的元数据和电力模型文件,以使接收方能够动态刷新CIM量测和其他的动态信息,而无需与发送系统连接。目标图形应该具有源图形同样的布置,但各个项的理解可能是不同的,这取决于动态信息的当前状态以及发送和接收系统不同的描述规则,也就是说,接收方只要知道源图形中各个电力对象的位置分布以及各个位置上是什么对象就行了,至于这个对象在原系统中是怎么表达以及他有哪些功能都不重要,接收方需要根据自己的软件进行重新表达(图形生成)。因此,研究基于CIM的SVG格式的电力图形生成是一个非常有意义的课题。本文在研究IEC61970标准对图形生成要求的基础上探讨了在电网调度化系统中基于CIM的电力图形自动生成问题。主要研究内容为电力调度自动化系统的SVG文件结构,SVG/CIM建模,图元的创建,电网拓扑分析,电力对象定位有关电力图形布图算法;并给出了基于CIM的智能图型生成程序的设计。本文共分为六章,第一章描述了电力系统图形交互方面存在的问题、IEC61970标准、SVG技术的国内外应用现状,并在此基础上介绍了本文研究的主要原理及所做的主要工作;第二章详细介绍了与图形生成相关的SVG技术;第三章首先介绍了CIM标准,然后详细介绍了SVG/CIM建模技术,电力图元的SVG描述并初步探讨了基于CIM的SVG交换技术;第四章对现有电网和厂站的接线方式进行了分析和总结,在需求分析的基础上,提出了图形生成有关的布图算法;第五章描述了基于CIM的图形生成程序实现的整个流程,包括创建图元对象,建立内存模型,拓扑分析,根据拓扑分析结果来确定图元之间的连接关系,利用拓扑分析和布图算法,确定图元的位置,最后生成图形;第六章是对已做工作和进一步工作的总结。

关键词：能量管理系统 CIM SVG 布图算法 DOM