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用函数型可编程器件实现演化硬件 被引量:33
1
作者 康立山 何巍 陈毓屏 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第7期781-784,共4页
演化硬件通过演化的方式实现电路的功能,可看作是演化算法和可编程逻辑器件的有机结合.目前所面临的问题是演化速度太慢,要解决此问题必须从算法和器件结构入手.本文提出以函数型(树型结构函数)可编程器件作为演化硬件的结构,提... 演化硬件通过演化的方式实现电路的功能,可看作是演化算法和可编程逻辑器件的有机结合.目前所面临的问题是演化速度太慢,要解决此问题必须从算法和器件结构入手.本文提出以函数型(树型结构函数)可编程器件作为演化硬件的结构,提高了编码效率,加快了演化速度,实现了以 G A L作为演化硬件结构所不能实现的四位比较器. 展开更多
关键词 演化硬件 演化算法 可编程逻辑器件
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基于虚拟可重构电路的演化硬件 被引量:11
2
作者 丁国良 原亮 +1 位作者 赵强 褚杰 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期243-244,256,共3页
针对演化硬件中高效的染色体编码问题,该文采用虚拟可重构电路(VRC)实现内进化方式的演化硬件。VRC是由可重配置功能块(CFB)组成的阵列,CFB之间通过多路选择开关电路建立信号传输通道。染色体可以对CFB的功能选择和多路选择开关... 针对演化硬件中高效的染色体编码问题,该文采用虚拟可重构电路(VRC)实现内进化方式的演化硬件。VRC是由可重配置功能块(CFB)组成的阵列,CFB之间通过多路选择开关电路建立信号传输通道。染色体可以对CFB的功能选择和多路选择开关状态直接进行编码,以此减少自身的长度。实例证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 演化硬件 现场可编程门阵列 虚拟可重构电路 IP核
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基于演化硬件的容错电路设计与实现 被引量:8
3
作者 解双建 原亮 +1 位作者 满梦华 周永学 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第10期2495-2497,共3页
在讨论了电磁仿生和演化硬件内进化运行机制的基础上,引进虚拟可重构电路技术,完成了演化平台的设计和容错电路的实现;在传统CGP模型上改进加入(1+λ)演化策略,采用内进化方式,在注入部分虚拟固定故障的条件下,实现了2位乘法器容错电路... 在讨论了电磁仿生和演化硬件内进化运行机制的基础上,引进虚拟可重构电路技术,完成了演化平台的设计和容错电路的实现;在传统CGP模型上改进加入(1+λ)演化策略,采用内进化方式,在注入部分虚拟固定故障的条件下,实现了2位乘法器容错电路的演化生成,多次实验得出的平均演化代数约在11000代左右;从而为研究电路的在线演化和自修复工作提供有效的技术支持,为提高电子系统在复杂电磁环境下的抗扰和防护能力提供了新的途径。 展开更多
关键词 电磁仿生 虚拟可重构电路 演化硬件 容错
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基于演化硬件的在线自适应系统 被引量:9
4
作者 朱继祥 李元香 +1 位作者 夏学文 曾辉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第7期267-269,287,共4页
随着演化硬件的兴起,其在电子电路自动设计、容错以及自适应等方面的优越性,使它有望成为突破传统电子系统设计瓶颈的新技术。在已有研究的基础之上,进一步探讨利用演化硬件技术实现电子系统的自适应性,提出了一个基于演化硬件技术的自... 随着演化硬件的兴起,其在电子电路自动设计、容错以及自适应等方面的优越性,使它有望成为突破传统电子系统设计瓶颈的新技术。在已有研究的基础之上,进一步探讨利用演化硬件技术实现电子系统的自适应性,提出了一个基于演化硬件技术的自适应系统模型,并通过在Xilinx Virtex-II Pro(XC2VP20)FPGA芯片上的实验,表明了演化硬件技术是解决电子系统自适应性问题的一种可行方案。 展开更多
关键词 演化硬件 自适应 数字电路 现场可编程逻辑门阵列
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基于演化硬件的容错系统设计技术研究 被引量:6
5
作者 高桂军 王友仁 +1 位作者 姚睿 崔江 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2008年第3期370-376,共7页
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... 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. 展开更多
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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演化硬件平台的数字电路仿真算法 被引量:4
6
作者 何国良 李元香 +2 位作者 涂航 张伟 张大斌 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2661-2664,共4页
在构建演化硬件的软硬件协同设计平台中,提出了一种数字电路仿真算法。这种仿真算法根据数字电路的拓扑结构,将电路的仿真过程分为两个阶段:第一阶段主要是对数字电路结构化,并将每个宏实体(模块)置于激活或挂起状态;第二阶段则使用两... 在构建演化硬件的软硬件协同设计平台中,提出了一种数字电路仿真算法。这种仿真算法根据数字电路的拓扑结构,将电路的仿真过程分为两个阶段:第一阶段主要是对数字电路结构化,并将每个宏实体(模块)置于激活或挂起状态;第二阶段则使用两种方法仿真激活的宏实体。此外,根据软硬件协同设计平台的需求,对电路进行优化度和复杂性评价。实验表明这种数字电路仿真算法能较好地满足该系统平台的要求,有效地指导下一步的演化策略。 展开更多
关键词 电路仿真 演化硬件 硬件协同设计 并行离散事件仿真
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演化硬件的容错模式研究 被引量:7
7
作者 朱继祥 李元香 夏学文 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第12期2472-2475,共4页
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... 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. 展开更多
关键词 自适应 演化硬件 容错模式 数字电路
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一种可局部动态实时重构的演化硬件平台 被引量:5
8
作者 张强 周军 于晓洲 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期761-765,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 演化硬件 FPGA 动态可重构 片上系统
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基于演化硬件技术实现武器系统自修复的研究 被引量:5
9
作者 管维荣 周海云 +1 位作者 赵强 原亮 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2007年第9期17-19,共3页
演化硬件通过演化的方式实现电路功能,可看作是演化算法和可编程逻辑器件的有机结合。演化硬件通过演化算法可实现自身结构重构,使系统具有自适应性、自组织、自修复特性。基于演化硬件这些特性,提出了一种武器系统维护的新方法——自... 演化硬件通过演化的方式实现电路功能,可看作是演化算法和可编程逻辑器件的有机结合。演化硬件通过演化算法可实现自身结构重构,使系统具有自适应性、自组织、自修复特性。基于演化硬件这些特性,提出了一种武器系统维护的新方法——自修复。首先介绍了演化硬件的基本理论,然后介绍了演化硬件用于实现武器系统自修复的工作原理及其优点,以及所需的关键技术。 展开更多
关键词 演化硬件 武器系统 维护 可编程逻辑器件
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一种用于演化硬件的染色体编码新方法 被引量:12
10
作者 赵曙光 杨万海 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期778-780,共3页
简要介绍了演化硬件的基本概念和主要研究方向 ,提出并研究了一种基于“最小项表达式”的染色体编码新方法 .通过理论计算和计算机仿真对该编码方法的性能进行了初步检验 ,表明在设计输入端个数较少的电路时效果较好 .
关键词 演化硬件 遗传算法 染色体表达
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一种基于GEP的演化硬件复杂电路优化算法 被引量:4
11
作者 李康顺 梁九生 +1 位作者 张文生 李元香 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第18期83-86,共4页
演化硬件是近年来新兴的研究热点,它是演化算法和可编程逻辑器件相结合而形成的硬件设计新方法。在演化硬件中门电路的优化设计是一个重要的研究领域。提出一种新的基于基因表达式程序设计(GEP)的算法来进行复杂优化电路的设计,通过仿... 演化硬件是近年来新兴的研究热点,它是演化算法和可编程逻辑器件相结合而形成的硬件设计新方法。在演化硬件中门电路的优化设计是一个重要的研究领域。提出一种新的基于基因表达式程序设计(GEP)的算法来进行复杂优化电路的设计,通过仿真实验表明,该算法不仅收敛速度快,而且还能利用该算法优化大规模的门电路,克服了传统优化方法的求解速度慢甚至不收敛等缺点。该算法较传统的电路优化方法更简单、更高效。 展开更多
关键词 基因表达式程序设计 演化硬件 优化电路
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基于AdaBoost集成学习的演化硬件DNA微阵列数据分类 被引量:2
12
作者 王进 黄超 +2 位作者 冉仟元 邓欣 陈乔松 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期86-92,102,共8页
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... 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. 展开更多
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(EHW)的研究进展 被引量:3
13
作者 吴会丛 王晓红 +1 位作者 宋学军 刘尚合 《河北工业科技》 CAS 2007年第1期49-53,共5页
演化硬件研究将进化思想应用于电子系统内部结构的设计和调整,以实现硬件电路的自组织、自适应和自修复,从而提高系统的可靠性。介绍了演化硬件的概念、基本原理和实现方法,对国内外研究动态及已取得的成果进行了总结,并指出了目前研究... 演化硬件研究将进化思想应用于电子系统内部结构的设计和调整,以实现硬件电路的自组织、自适应和自修复,从而提高系统的可靠性。介绍了演化硬件的概念、基本原理和实现方法,对国内外研究动态及已取得的成果进行了总结,并指出了目前研究存在的主要问题。 展开更多
关键词 演化硬件 遗传算法 现场可编程门阵列
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演化硬件在模式识别中的应用综述 被引量:2
14
作者 王进 陈文 +1 位作者 康雄 李丽芳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第36期180-183,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 演化硬件 模式识别 演化算法 在线演化
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基于演化硬件的硬件重构编码方案及演化算法研究 被引量:2
15
作者 王婷 兰巨龙 邬钧霆 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期35-41,共7页
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... 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。 展开更多
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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演化硬件及面向演化的VLSI可重构体系结构设计 被引量:5
16
作者 朱向东 权海洋 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2007年第1期94-97,101,共5页
演化硬件在环境适应性和可靠性设计上具有潜在的巨大优势。文章介绍了数字和模拟电路演化综合的原理和步骤,几类典型的演化硬件平台及其局限性,重点讨论了面向演化的VLSI可重构体系结构,最后提出了这一新兴研究领域面临的一些问题及解... 演化硬件在环境适应性和可靠性设计上具有潜在的巨大优势。文章介绍了数字和模拟电路演化综合的原理和步骤,几类典型的演化硬件平台及其局限性,重点讨论了面向演化的VLSI可重构体系结构,最后提出了这一新兴研究领域面临的一些问题及解决方法。 展开更多
关键词 演化硬件 遗传算法 染色体 搜索空间 可变粒度 可重构体系结构
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过滤特征基因选择及演化硬件急性白血病分型 被引量:1
17
作者 王进 丁凌 +1 位作者 孙开伟 李钟浩 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期287-293,共7页
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... 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. 展开更多
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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基于演化硬件的电路自修复实验研究 被引量:1
18
作者 吴会丛 楚杰 +1 位作者 原亮 刘尚合 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第S2期85-88,共4页
介绍了演化硬件的概念、基本原理和实现方法,以无刷直流电机逻辑控制电路为例,对基于演化硬件的电路进化修复进行研究。通过引入单个逻辑单元故障到多个逻辑单元故障,研究电路通过进化自修复的能力。研究结果表明,无刷直流电机逻辑控制... 介绍了演化硬件的概念、基本原理和实现方法,以无刷直流电机逻辑控制电路为例,对基于演化硬件的电路进化修复进行研究。通过引入单个逻辑单元故障到多个逻辑单元故障,研究电路通过进化自修复的能力。研究结果表明,无刷直流电机逻辑控制电路通过进化可以得到同等功能的不同电路拓扑结构,从而避开故障单元,使电路功能恢复,且电路的进化修复能力随故障点的增多而下降。 展开更多
关键词 演化硬件 遗传算法 自修复
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内进化演化硬件平台的设计与实现 被引量:5
19
作者 丁国良 原亮 +1 位作者 褚杰 杨文飞 《军械工程学院学报》 2007年第1期66-68,共3页
在讨论内进化演化硬件运行机制的基础上,详细介绍了基于虚拟可重构电路(VRC)的演化硬件平台的实现方法及演化平台的组成,描述了可重配置功能块(CFB)组成的阵列及CFB之间通过多路选择开关电路建立信号传输通道。在此基础上进行了1... 在讨论内进化演化硬件运行机制的基础上,详细介绍了基于虚拟可重构电路(VRC)的演化硬件平台的实现方法及演化平台的组成,描述了可重配置功能块(CFB)组成的阵列及CFB之间通过多路选择开关电路建立信号传输通道。在此基础上进行了1位全加器的演化,证明了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 演化硬件 FPGA 虚拟可重构电路 可重配置功能块
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FPGA在演化硬件中的应用 被引量:1
20
作者 郑力新 周凯汀 +1 位作者 王华珍 凌朝东 《电子技术应用》 北大核心 2001年第11期6-7,共2页
介绍了FPGA的新应用—演化硬件EHW的进展和现状,其中主要包括EHW的概念、工作原理、存在问题和应用领域。阐述了EHW在电路与系统学科中的科学意义及其对新兴电子信息产业将产生的深远影响。
关键词 演化硬件 FPGA 逻辑电路
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