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基于多目标遗传算法的软硬件划分算法

作　者: 刘海亮
导　师: 段振华
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 软硬件划分多目标遗传算法种群分布参数相似个体过滤
分类号: TP18
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 203次
引　用: 2次
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内容摘要

软硬件划分是软硬件协同设计中的关键技术。软硬件划分是指在系统设计时,确定各个功能模块是采取软件还是硬件的实现方式。软件实现的特点是灵活、成本低;而硬件实现的特点是速度快,但成本高。如何兼顾系统的速度、成本、面积与功耗,达到最佳结合,是软硬件划分要解决的问题。软硬件划分的结果直接决定系统设计的优劣。针对嵌入式系统软硬件协同设计中的软硬件划分问题,本文提出了一种基于多目标遗传算法软硬件划分方法,可以同时兼顾系统性能以及时间、功耗、面积与成本等指标,实现嵌入式系统的多目标优化。本文通过定义种群分布参数,实现交叉概率和变异概率根据种群分布情况自适应地变化;通过引进自适应过滤相似个体方法,可以有效地防止种群前期出现早熟现象;提高了算法的稳定性和效率。最后,实验结果表明该算法可以有效地解决嵌入式系统的软硬件划分问题。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 设计方法简介  9-12
    1.2.1 传统设计方法  9-10
    1.2.2 软硬件协同设计方法  10-12
  1.3 软硬件划分技术  12
  1.4 本文研究内容  12-14
第二章软硬件划分系统描述  14-22
  2.1 软硬件划分系统的要求  14-15
  2.2 软硬件划分系统建模方法  15-19
    2.2.1 有限状态机建模方法  15-16
    2.2.2 数据流程图建模方法  16
    2.2.3 Petri网建模  16-17
    2.2.4 UML建模  17-18
    2.2.5 离散事件系统建模  18-19
  2.3 软硬件划分系统的形式化定义  19-20
  2.4 软硬件划分中的涉及到的问题  20-22
第三章优化算法  22-34
  3.1 组合优化问题  22-23
  3.2 局部最优和全局最优  23-24
  3.3 优化算法简介  24-30
    3.3.1 局部搜索算法  24-25
    3.3.2 蒙特卡罗算法  25-26
    3.3.3 蚁群算法  26
    3.3.4 禁忌搜索算法  26-27
    3.3.5 模拟退火算法  27-28
    3.3.6 遗传算法  28-30
  3.4 优化方法比较与总结  30-34
第四章多目标优化问题  34-44
  4.1 多目标优化方法简介  34-35
  4.2 多目标优化问题描述  35-36
  4.3 多目标优化问题的数学定义  36-38
  4.4 求解约束多目标优化问题的数学方法  38-40
  4.5 多目标优化与遗传算法  40-44
第五章基于多目标遗传算法的软硬件划分方法  44-58
  5.1 软硬件划分模型  44-46
    5.1.1 目标架构  44
    5.1.2 目标架构系统建模  44-46
  5.2 多目标优化问题  46-47
  5.3 求解多目标优化问题的遗传算法  47-52
    5.3.1 遗传编码  47
    5.3.2 初始化种群  47-48
    5.3.3 目标函数与约束条件  48
    5.3.4 适应度函数  48-50
    5.3.5 遗传选择机制  50
    5.3.6 遗传演化策略  50-52
  5.4 系统的设计与实现  52-54
  5.5 试验结果及分析  54-58
第六章结论  58-60
致谢  60-62
参考文献  62-64
研究成果  64

基于多目标遗传算法的软硬件划分算法

内容摘要

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