演化硬件技术论文：基于演化硬件技术的进化算法研究【中文摘要】演化硬件技术是在可编程逻辑电路快速发展的基础上兴起的一种电路设计新方法。演化硬件技术以可编程逻辑器件为载体,与模拟现实生物界优胜劣汰规则的进化算法相结合,使硬件结构具有了自组织、自适应、自修复的能力,成为电子工程学与生物学相结合的典范。演化硬件在容错和自修复系统领域的巨大优势大大提高了电子系统的稳定性及可用性,其应用价值在航空航天、军事装备领域尤其显著。本文在河北省自然科学基金资助项目“基于进化硬件技术的电路自动设计方法研究”资助下,对基于演化硬件技术的进化算法进行了研究:1.对演化硬件的理论基础及实现原理进行研究,并对可编程逻辑器件的结构进行研究;2.研究了遗传算法的实现原理、工作流程及实现的手段;3.以电路进化设计为实验对象对几种改进型遗传算法研究,并通过对实验数据的分析和比较,得出各种算法的适用范围及优势,并得到最佳控制参数;4.设计了简单的演化硬件平台。【英文摘要】Evolvable hardware(EHW) technology is a new circuits design approach with the rapid development of Programmable Logic Device (PLD). Using programmable logic hardware as carrier,EHW, which combines evlvable algorithm that simulate biosphere survival of the fittest rule, has self-organizable, self-adaptive and self repairable ability. EHW can improve reliability and usability of electron system because of its remarkable superiority in fault-tolerance and self-repairing system, and is appropriate for aerospace.【关键词】演化硬件技术 遗传算法 电路进化设计【英文关键词】evolvable hardware technology evolvable algorithm circuits evolutionary design【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】基于演化硬件技术的进化算法研究摘要4-5Abstract51 引言9-141.1 课题研究意义9-101.2 演化硬件发展及研究现状10-111.3 进化算法发展及研究现状11-131.4 本课题研究方法13-142 演化硬件技术14-252.1 演化硬件简介14-172.1.1 演化硬件的定义及分类142.1.2 演化硬件的基本原理、特点及实现方法14-172.2 可编程逻辑器件17-242.2.1 可编程逻辑器件中阵列的构成17-182.2.2 可编程逻辑器件分类18-242.3 本章小结24-253 遗传算法分析25-393.1 进化算法25-273.2 遗传算法及设计原理27-293.2.1 遗传算法的基本思想273.2.2 遗传算法设计的基本原则27-283.2.3 遗传算法设计步骤28-293.3 遗传算法的编码方法29-313.4 遗传算法的遗传操作31-353.4.1 选择操作31-323.4.2 交叉操作32-343.4.3 变异操作34-353.5 遗传算法的运行参数35-363.6 遗传算法的适应度评估36-373.7 遗传算法的约束条件373.8 终止循环条件37-383.9 本章小结38-394 用于电路进化设计的改进型遗传算法研究39-564.1 简单遗传算法及应用39-424.1.1 简单遗传算法39-404.1.2 设计实例分析40-424.2 实数编码方法42-464.2.1 编码方案42-454.2.2 设计实例分析45-464.3 最小项编码方法46-504.3.1 编码方案47-484.3.2 设计实例48-504.3.3 优势分析504.4 适应性共享法50-524.4.1 适应性共享法原理50-514.4.2 优势分析51-524.5 基于表现型的交叉方法52-534.5.1 基于表现型的交叉原理524.5.2 设计实例分析52-534.6 用于组合逻辑电路设计的简单遗传算法通用方法53-554.7 本章小结55-565 演化硬件平台设计56-625.1 演化硬件平台结构及工作流程56-575.2 演化硬件主要模块设计57-615.2.1 主控计算机上的遗传算法可执行文件575.2.2 数据处理器模块57-595.2.3 开关阵列模块59-615.3 本章小结61-626 结论62-63参考文献63-68致谢68