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演化硬件容错技术的研究

系统工程与电子技术 2005年第3期27卷 416-418页

作者：韩月平刘泳孙雅茹王凤阳山东航天电子技术研究所山东烟台264000

演化硬件是替代传统硬件设计的新技术,自修复与容错技术是替代现有冗余设计的较为理想的方法,是实现电子设备高可靠、长寿命的重要保证。介绍了演化硬件的容错原则,论述了构建容错系统的两种不同方法,即适应度方法和群体方法;基于反映... 详细信息

演化硬件是替代传统硬件设计的新技术,自修复与容错技术是替代现有冗余设计的较为理想的方法,是实现电子设备高可靠、长寿命的重要保证。介绍了演化硬件的容错原则,论述了构建容错系统的两种不同方法,即适应度方法和群体方法;基于反映器件物理"特性"的Messy门,进行演化过程仿真,得到了具有一定容错能力的电路,根据对仿真结果的讨论得出了相应的结论。

关键词：演化硬件遗传算法容错原则鲁棒性 Messy门

基于演化硬件的硬件重构编码方案及演化算法研究

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通信学报 2012年第8期33卷 35-41页

作者：王婷兰巨龙邬钧霆国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

基于柔性网络技术背景,面向SRAM结构的FPGA平台,提出一种基于LUT(look up table)结构的二维映射函数增量染色体编码方案(PMFICC,planar mapped function increments chromosome coding),该方案利用二进制配置文件串双平面映射方式进行... 详细信息

基于柔性网络技术背景,面向SRAM结构的FPGA平台,提出一种基于LUT(look up table)结构的二维映射函数增量染色体编码方案(PMFICC,planar mapped function increments chromosome coding),该方案利用二进制配置文件串双平面映射方式进行编码变换,可有效提高硬件的重构效率。同时在该方案的基础上引入局部优化机制,提出一种改进的差分演化(MDE,modified differential evolution)算法,该算法可有效提高收敛速度和全局优化效率。最后对该算法进行了仿真验证,结果表明:MDE算法改进了差分演化算法容易陷入局部最优的不足,可以更加逼近实际最优解。

关键词：演化硬件硬件重构染色体编码元素图差分演化

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数字演化硬件的函数级在线进化技术研究

高技术通讯 2009年第1期19卷 61-65页

作者：平建军王友仁高桂军孔德明姚睿张砦南京航空航天大学自动化学院南京210016

采用基于现场可编程门阵列(FPGA)模型的数字电路函数级在线自适应进化方法,提出了一种新的有效的进化策略:根据目标电路的功能组成将目标电路分解为多个子模块单元,然后对多个子模块单元分别进行进化设计,再利用子模块单元进行预期目标... 详细信息

采用基于现场可编程门阵列(FPGA)模型的数字电路函数级在线自适应进化方法,提出了一种新的有效的进化策略:根据目标电路的功能组成将目标电路分解为多个子模块单元,然后对多个子模块单元分别进行进化设计,再利用子模块单元进行预期目标数字电路的在线进化,以降低每一级进化的染色体长度和提高收敛速度。以4×2乘法器电路为例,用这种方法成功实现了数字电路在线进化,结果表明,与逻辑门级进化方法相比,该方法改善了在线进化时存在染色体过长、收敛速度缓慢、测试评估困难的状况,收敛速度提高了5倍左右。

关键词：演化硬件数字电路在线进化函数级进化

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过滤特征基因选择及演化硬件急性白血病分型

应用科学学报 2012年第3期30卷 287-293页

作者：王进丁凌孙开伟李钟浩重庆邮电大学计算机科学与技术学院重庆400065 重庆邮电大学计算智能重庆市重点实验室重庆400065 仁荷大学信息与通信工程系

提出一种基于虚拟可重构结构的内部演化硬件癌症分子分型方法.为有效处理DNA微阵列数据和便于硬件实现,对比研究了5种基于过滤模式的信息基因选择方法.演化硬件通过系统学习和系统分类两个阶段对经过特征选择的信息基因进行处理.对急性... 详细信息

提出一种基于虚拟可重构结构的内部演化硬件癌症分子分型方法.为有效处理DNA微阵列数据和便于硬件实现,对比研究了5种基于过滤模式的信息基因选择方法.演化硬件通过系统学习和系统分类两个阶段对经过特征选择的信息基因进行处理.对急性白血病数据集的实验结果表明,基于信噪比信息基因选择方法的演化硬件分类器识别率最高.演化硬件具有和其他传统模式识别方法可比的识别率,识别时间仅需0.12μs.

关键词：模式识别演化硬件特征选择虚拟可重构结构微阵列分子分型

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一种可局部动态实时重构的演化硬件平台

西北工业大学学报 2011年第5期29卷 761-765页

作者：张强周军于晓洲西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072

为实现演化硬件能随外部环境的变化而自适应地改变芯片内部硬件结构的功能,设计了一种基于可编程片上系统的演化硬件平台。首先,该平台克服了商用FPGA的重构系统对演化硬件支持不足的问题,可以进行局部动态实时重构,且重构速度达到了1 6... 详细信息

为实现演化硬件能随外部环境的变化而自适应地改变芯片内部硬件结构的功能,设计了一种基于可编程片上系统的演化硬件平台。首先,该平台克服了商用FPGA的重构系统对演化硬件支持不足的问题,可以进行局部动态实时重构,且重构速度达到了1 600 Mbps。其次,该平台中的重构颗粒度可以灵活设计,避免了FPGA中重构粒度太细,电路染色体长度过长引起演化算法搜索时间过久的问题。最后,在EP2C50芯片上实现了该平台,并利用改进的遗传算法在该平台上进行了4种实际电路的演化实验。实验结果表明,规模为100的种群每演化一代的耗时约为0.07 s,验证了该平台进行硬件演化的有效性。

关键词：演化硬件 FPGA 动态可重构片上系统

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演化硬件在模式识别中的应用综述

计算机工程与应用 2010年第36期46卷 180-183页

作者：王进陈文康雄李丽芳重庆邮电大学计算机科学与技术研究所重庆400065

演化硬件以其速度快、灵活性强、实时适应等特点,在模式识别应用中易于建立学习时间短、识别速度快、精确分类的高效识别系统。在论述基于演化硬件模式识别技术的体系结构基础上,总结了不同的演化模型和各自的特性,并对各模型适合的应... 详细信息

演化硬件以其速度快、灵活性强、实时适应等特点,在模式识别应用中易于建立学习时间短、识别速度快、精确分类的高效识别系统。在论述基于演化硬件模式识别技术的体系结构基础上,总结了不同的演化模型和各自的特性,并对各模型适合的应用领域进行了对比分析。介绍了国内外演化硬件模式识别技术研究的主要方向和发展现状,讨论了演化硬件在模式识别应用中的未来发展趋势和亟需解决的问题。

关键词：演化硬件模式识别演化算法在线演化

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演化硬件描述语言OHDL

武汉大学学报（理学版） 2005年第1期51卷 82-86页

作者：王骏涂航李元香武汉大学计算机学院湖北武汉430072

针对新的演化硬件开发模式,本文提出了OHDL语言,它是一种基于面向对象方式的演化硬件设计语言.作为WU EHW平台的输入语言,OHDL拥有可以描述硬件电路模块,网络(模块间)连接,以及模块和网络演化参数的功能,能够完善的说明用于演化的胚胎电路.

关键词：演化计算演化硬件硬件设计语言

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演化硬件的容错模式研究

小型微型计算机系统 2010年第12期31卷 2472-2475页

作者：朱继祥李元香夏学文武汉大学软件工程国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学计算机学院湖北武汉430072

提出一种基于演化硬件的补偿容错模式,将被检对象和重构对象分离,以避免自重构容错模式可能对系统造成破坏的危险.该容错模式在不影响原电路工作的前提下,利用演化硬件的自适应特性,重构出相应的电路对出错电路进行输出补偿,从而达到容... 详细信息

提出一种基于演化硬件的补偿容错模式,将被检对象和重构对象分离,以避免自重构容错模式可能对系统造成破坏的危险.该容错模式在不影响原电路工作的前提下,利用演化硬件的自适应特性,重构出相应的电路对出错电路进行输出补偿,从而达到容错的目的.实验表明,补偿容错模式能以少量的冗余代价换取更优的容错性能,并且修复时间比自重构容错模式短,有利于实时容错.

关键词：自适应演化硬件容错模式数字电路

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演化硬件技术中时序电路的遗传算法实现

微计算机信息 2006年第5Z期22卷 290-292,166页

作者：吴彩华张政保原亮耿娟高玉龙康健军械工程学院

本文在讨论了EHW的运行机制的基础上,提出了一种了适合“外进化”方式的可进化的闭环结构,即基于FPGA芯片和QUARTUSⅡ开发工具的EHW平台。详细讨论了如何利用遗传算法实现时序电路,目前演化硬件的研究主要还处于理论分析、演化算法优化... 详细信息

本文在讨论了EHW的运行机制的基础上,提出了一种了适合“外进化”方式的可进化的闭环结构,即基于FPGA芯片和QUARTUSⅡ开发工具的EHW平台。详细讨论了如何利用遗传算法实现时序电路,目前演化硬件的研究主要还处于理论分析、演化算法优化、软件模拟的阶段,本文将演化硬件技术应用到时序数字电路的设计中,这对于演化硬件技术及时序数字电路设计来说都是成功的探索。

关键词：演化硬件遗传算法时序电路