可逆邏輯進(jìn)化設(shè)計(jì)方法研究與開發(fā).pdf

1、進(jìn)化算法(EA)具有智能性、自適應(yīng)性和全局搜索能力，能將實(shí)際問題編碼后進(jìn)行運(yùn)算；PLD(PLD)具有可重構(gòu)性，可以通過程序控制重新配置內(nèi)部電路的功能與結(jié)構(gòu)?；贓A和PLD的這些特點(diǎn)，科學(xué)家們提出了進(jìn)化硬件(EHW)這一概念，并很快成為一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域，這為研究自適應(yīng)機(jī)器提供了新的方法。傳統(tǒng)的EHW設(shè)計(jì)法通常采用遺傳算法(GA)，由于GA在對(duì)復(fù)雜電路進(jìn)行編碼和解碼時(shí)很復(fù)雜繁瑣，可讀性較差，并且容易產(chǎn)生早熟，甚至發(fā)生運(yùn)行中斷。本文研究了

2、一種新的進(jìn)化算法--基因表達(dá)式編程(GEP)，將它應(yīng)用于進(jìn)化硬件設(shè)計(jì)中，研究了基于GEP的函數(shù)建模方法，國內(nèi)外對(duì)基于GA的進(jìn)化硬件進(jìn)行了大量研究，基于這些研究成果最后研究了基于GA的可逆邏輯電路設(shè)計(jì)方法。
　　 本文首先研究了進(jìn)化硬件的研究歷史和國內(nèi)外研究狀況，目前存在的主要問題。第二章研究了最常用的進(jìn)化算法GA和進(jìn)化硬件：主要研究了GA的二進(jìn)制編碼、實(shí)數(shù)編碼和適應(yīng)度評(píng)估；研究了進(jìn)化硬件的原理和設(shè)計(jì)方法，基于GA的硬件編碼方法和

3、適應(yīng)度評(píng)估方法。第三章研究了新興的進(jìn)化算法GEP及其在函數(shù)建模中的應(yīng)用，研究了基于GEP的進(jìn)化硬件設(shè)計(jì)：主要研究了算法的基本原理，基因和染色體構(gòu)成，樹型編碼方法和適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì)，提出了一種改進(jìn)的GEP，并對(duì)GEP與GA進(jìn)行了比較；重點(diǎn)研究了電路的樹型編碼法和進(jìn)化操作步驟(包括交叉、變異、選擇、插串和移項(xiàng)操作)；對(duì)GEP在函數(shù)建模中的應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)了一個(gè)基于GEP進(jìn)化技術(shù)的半加器。在前兩章的基礎(chǔ)上，第四章研究了GA在可逆邏輯電路設(shè)計(jì)