检索结果-内蒙古大学图书馆

在硬件电路设计中引入演化计算,在可编程逻辑器件上通过对基本电路元器件进行演化而自动生成人工不可能设计出的电路结构,称为演化硬件设计。本文就演化硬件的原理和其国内外的发展现状进行说明和阐述,并对此技术的具体实现过程做了一个简单的实验。通过实验,说明演化硬件技术确实在电路自动设计方面有着极大的前景。最后介绍了演化硬件技术发展,及其应用到深空探测领域的现实意义。

关键词：演化硬件发展现状电路自动设计深空探测

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演化硬件技术中时序电路的遗传算法实现

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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

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演化硬件独立演化实验系统设计

演化硬件独立演化实验系统设计

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作者：李建明南京航空航天大学

学位级别：硕士

演化硬件(EHW)是一种具有自适应与自修复特性的硬件电路,基于演化算法与可重构硬件相结合的思想,具有自适应、自重构、自修复的特点。演化硬件技术在航空航天,空间技术,智能机器人,电路设计领域有着广阔的应用前景。内部演化是在硬件演... 详细信息

演化硬件(EHW)是一种具有自适应与自修复特性的硬件电路,基于演化算法与可重构硬件相结合的思想,具有自适应、自重构、自修复的特点。演化硬件技术在航空航天,空间技术,智能机器人,电路设计领域有着广阔的应用前景。内部演化是在硬件演化过程中,将演化算法生成的染色体直接下载到实际的可重构电路中,然后对该电路进行测试,从而得到真实的电路性能,为进一步演化提供参考。与外部演化相比,内部演化具有演化速度快、评估电路性能贴合实际的优点。本文介绍了模拟型演化硬件的概念、基本原理、演化方法和实现过程。研究了美国喷气发动机推进实验室JPL(Jet Pulsion Laboratory)研制的FPTA(Field Programmable Transistor Array)的结构及特点。提出了基于DSP和FPTA2细胞结构的独立演化系统设计方案。设计并制作了基于TI公司TMS320LF2407A数字信号处理芯片的独立演化系统,开发了采用基于单染色体变异的HerebBoy演化算法的DSP程序,实现了包括染色体配置和电路功能测试的内部演化。在此基础上完成了放大器和电路自修复的演化实验。并通过对演化算法的改进,提高了演化程序搜索的速度和命中率。实验结果表明:该独立演化系统系统进化方法正确,配置电路设计可行,符合设计要求,能够进化得到指定功能的模拟电路。

关键词：演化硬件模拟电路 FPTA2 DSP 内部演化

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演化硬件设计中的对象式硬件描述语言

演化硬件设计中的对象式硬件描述语言

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作者：邓莉丽武汉大学

学位级别：硕士

演化硬件是将演化计算的理论、模型和算法与可重配置器件相结合,实现硬件系统的自主配置和进化.它已应用到硬件和电子系统设计等领域,是当今信息技术领域的一个新兴的研究方向.该文的研究基于硬件描述语言的演化硬件中编码技术.演化硬... 详细信息

演化硬件是将演化计算的理论、模型和算法与可重配置器件相结合,实现硬件系统的自主配置和进化.它已应用到硬件和电子系统设计等领域,是当今信息技术领域的一个新兴的研究方向.该文的研究基于硬件描述语言的演化硬件中编码技术.演化硬件的编码涉及两个问题,即编什么和怎样编,体现内容和形式的统一.前一个问题是硬件电路的功能表示,或者说怎样表示电路,后一个问题就是编码的形式问题,即采用什么形式进行编码表示.演化硬件的编码实际上就是一个\"软\"电路,或者说是一个电路表示.提出演化硬件的电路表示应该具有如下要素:1,电路的表示应该能表达硬件器件能生成的全部电路集合的相当大部分,如果这种表示不能表达全部电路,那它至少能包含多数常规电路和希望演化设计出的目标电路集,这样的编码生成的搜索空间才是有效的;2,硬件的编码表示便于演化算法操作的.而演化硬件的编码形式大概分为以下三种:(1)二进制编码:演化硬件中的二进制编码既可以是对可编程逻辑器件配置数据的直接应用,也可以是对其他编码内容的转换,如使用\"函数级\"表示时,对给定函数功能集的二进制表示.(2)变长编码:变长编码其实也是一种结构编码,它主要是针对二进制串编码过于冗长的缺点而设计提出的改进措施.(3)结构编码:结构编码的好处在于可以同时表达电路的拓扑结构,如树型编码、图形编码等.树型编码主要用于用遗传程序设计(GP)方法进行演化硬件设计.该文介绍了一种演化硬件的设计和实现框架,其中,电路的编码形式是结构编码,采用基于遗传程序设计的树型编码,双层petri网络的电路演化设计策略,在此框架下,基于硬件描述语言我们提出了一种新的对象式硬件描述语言,运用硬件对象技术(Hardware Object Technology,H.O.T.)提出了软硬件协同的在线演化硬件的设计技术,描述了这种对象式硬件描述语言的形式化规范、定义它的功能的实现和它与传统硬件描述语言的转换.最后,用这种新的对象式硬件描述语言实现一个随机数胚胎电路的描述,实验效果良好.

关键词：演化硬件演化计算现场可编程门阵列硬对象技术硬件描述语言

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演化硬件技术研究

演化硬件技术研究

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作者：姜庆辉中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)

学位级别：硕士

演化硬件（Evolvable Hardware），简称EHW或E-Hard，能够像生物一样根据环境的变化而改变自身的结构以适应其生存环境，具有自组织、自适应、自修复功能。自从1992年正式提出演化硬件的构想后，经过十几年的研究发展，这一研究领域正... 详细信息

演化硬件（Evolvable Hardware），简称EHW或E-Hard，能够像生物一样根据环境的变化而改变自身的结构以适应其生存环境，具有自组织、自适应、自修复功能。自从1992年正式提出演化硬件的构想后，经过十几年的研究发展，这一研究领域正在得到越来越多的关注。通过紧密地结合演化算法与电子学的学科内容，演化硬件的研究成功开辟了实现自动化硬件设计、构建能够自适应和自修复的硬件的新途径，在航空、航天等领域都受到了极大的关注。虽然国内外对演化硬件进行了长期的研究，并且在诸如图像处理、电路设计、机器学习等领域已经付诸于一定范围的实际应用，但是演化硬件的实时性瓶颈仍是当前存在的主要问题，也是现今国内外各科研机构的研究重点。为了能够将演化硬件技术应用于更多的实际情况之中，同时实现硬件的实时重构自修复功能，在研究中必须考虑降低硬件演化的时间空间消耗，增强演化硬件的实时性。演化硬件技术主要包括两方面：演化算法和硬件演化平台。本文以提高硬件演化的实时性为目的，首先从演化算法运行速度方面出发，深入研究分析了当前已存在的演化算法，特别是其中使用较为广泛的遗传算法，对各算法的性能进行了比较，然后在已有算法的基础上，提出了收敛速度更快并且适合于硬件实现的趋向型紧凑遗传算法，最后采用所提出的趋向性紧凑遗传算法作为演化算法核心，构建离线演化硬件平台，使用所构建的平台进行常用电路的演化，从而验证了所提出算法的有效性和优越性。

关键词：演化硬件演化算法硬件自修复实时重构离线演化平台

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基于AdaBoost集成学习的演化硬件DNA微阵列数据分类

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江苏大学学报（自然科学版） 2017年第1期38卷 86-92,102页

作者：王进黄超冉仟元邓欣陈乔松重庆邮电大学计算智能重庆市重点实验室重庆400065

为了更好地解决DNA微阵列数据的分类问题并进一步提高系统的识别率,提出了一种用于DNA微阵列数据分类的演化硬件多分类器Ada Boost选择性集成学习方法.在系统集成阶段,介绍了2种改进的Ada Boost算法,分别探讨了以样本标记提升抽样有效... 详细信息

为了更好地解决DNA微阵列数据的分类问题并进一步提高系统的识别率,提出了一种用于DNA微阵列数据分类的演化硬件多分类器Ada Boost选择性集成学习方法.在系统集成阶段,介绍了2种改进的Ada Boost算法,分别探讨了以样本标记提升抽样有效容量和直接面向组合分类器分类精度提升的选择性集成策略.对急性白血病、肺癌、结肠癌数据集进行了试验.结果表明,基于Ada Boost集成学习的演化硬件方法对白血病、肺癌、结肠癌的平均识别率为97.06%,99.32%,和94.44%.相对于传统演化硬件集成学习方法,文中方法保证更优识别率的同时有效降低了硬件实现代价.

关键词：机器学习演化硬件 DNA微阵列 AdaBoost 选择性集成

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演化硬件及其进展

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武汉大学学报（自然科学版） 1999年第5期45卷 761-766页

作者：谢曼李元香武汉大学软件工程国家重点实验室武汉430072

回顾了演化硬件的历史渊源，并讨论了演化硬件涉及的主要问题，包括作为其物质基础的大规模可编程逻辑器件和应用于其上的演化算法，以及具体实现时的设计思路等．最后本文扼要介绍了演化硬件的研究及应用现状和进一步的工作．

关键词：演化硬件演化算法可编程逻辑器件计算机

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基于演化硬件的容错系统设计技术研究

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信息与控制 2008年第3期37卷 370-376页

作者：高桂军王友仁姚睿崔江南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

提出了一种基于演化硬件的N模异构冗余容错系统设计方法.首先,改进厂一种多目标进化算法,利用改进的优化算法来设计多模冗余系统目标数字电路;然后,提出了多模数字电路设计的异构评价策略,以用于N模异构电路的优化设计;最后,将设计的异... 详细信息

提出了一种基于演化硬件的N模异构冗余容错系统设计方法.首先,改进厂一种多目标进化算法,利用改进的优化算法来设计多模冗余系统目标数字电路;然后,提出了多模数字电路设计的异构评价策略,以用于N模异构电路的优化设计;最后,将设计的异构数字电路用于组成N模冗余容错系统,以提高容错系统的可靠性.对单目标与多目标设计电路、同构与异构冗余电路的容错性能进行了理论分析和对比,给出了异构电路评价方法和选择策略.以8线—3线编码器作为设计实例,实验结果证明了基于多目标进化设计的异构电路所组成的容错系统具有更好的容错能力.

关键词：演化硬件在线进化多目标优化算法异构冗余容错树形拓扑结构

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演化硬件在线进化试验平台研究

演化硬件在线进化试验平台研究

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作者：靳汉坤河北师范大学

学位级别：硕士

随着电子系统的复杂化、高集成度化,传统的设计流程使电子系统设计变得越来越繁琐,同时系统的仿真、效能测试和功能验证不能同时展开,设计的通用性、可靠性也得不到保证。演化硬件技术的提出使上述问题的解决成为可能。演化硬件是将模... 详细信息

随着电子系统的复杂化、高集成度化,传统的设计流程使电子系统设计变得越来越繁琐,同时系统的仿真、效能测试和功能验证不能同时展开,设计的通用性、可靠性也得不到保证。演化硬件技术的提出使上述问题的解决成为可能。演化硬件是将模拟生物进化过程的进化算法与可编程器件相结合,通过进化机制获得满足要求的电路结构,使电路能够像生物一样根据环境的变化自主地、动态地实现自身重构,从而提高了恶劣环境下硬件的稳定性及系统的可靠性,延长了硬件的使用寿命。目前,针对演化硬件技术研究主要集中在”电路进化设计”和”在线自适应与容错”两个方面。本文介绍了进化算法流程、特点及基本操作,主要针对演化硬件的在线进化方式,进行演化硬件在线进化试验平台研究,研究了基于可编程开关阵列的演化硬件在线进化试验平台,并对基于FPGA的演化硬件在线进化试验平台进行了初步的研究,主要概括为： 1.对进化算法的分类和特点进行了讨论,重点介绍了遗传算法的流程及基本操作,详细阐述了遗传算法的二进制编码方案,通过实例对遗传算法的在线进化方式和离线进化方式进行了比较。 2.进行了基于可编程开关阵列的演化硬件在线进化试验平台的软、硬件设计研究。该平台具有较强的通用性,可通过该平台进行各种中、小规模电路的在线硬件进化设计实验和多种进化策略及进化方法研究。 3.对基于FPGA的演化硬件在线进化试验平台进行了研究,对于FPGA来说,演化硬件的在线进化试验平台是在专门FPGA开发环境中,用硬件描述语言对其进行功能描述,并将该描述固化于FPGA中。

关键词：演化硬件进化算法电路进化设计在线进化

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