基于DSP的演化硬件独立演化系统设计

演化硬件由于具有自组织、自适应、自修复的特点而在航空航天等尖端领域有广泛的应用前景.国内对模拟型演化硬件的研究大多采用仿真研究,演化速度慢且不适合多细胞演化.本文设计了一种基于DSP的可扩展的独立演化系统,实现了演化硬件自动、高速的内部演化.     

演化硬件及其进展

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。     

基于FPGA演化硬件控制模块的设计

简单介绍了演化硬件的概念及工作原理,详细论述了演化硬件中控制模块的设计方法,并给出了控制模块部分VHDL设计程序代码和仿真波形。最后,提出了进一步实现演化电路的研究路线。     

基于双层进化模型的现代城市CBD空间形态演化仿真

针对当前城市中央商务区（CBD）经济现象的演化难以进行仿真模拟的问题，结合多Agent（MAS）理论及计算机仿真技术，提出了一种基于双层进化的仿真演化模型。采用NetLogo作为仿真平台，重点对CBD内企业集聚、CBD空间形态的变化进行仿真，模拟了核心布局、轴线布局、滨水布局及不同扩散方式下的CBD演化。该研究为探究未来中央商务区的演化规律、 CBD规划建设及发展规律等提供了新的思路。     

中立性存在的基因表达式硬件演化算法

针对硬件演化的快速收敛需求和中立存在对硬件演化的作用,提出了有向图基因表达式(GGEP)硬件演化算法。GGEP结合了基因表达式与有向图结构,是一种适用于电路演化的遗传编程方法。GGEP具有天然的中立性存在,使用适应度关联距离(fdc)对比中立存在和不存在时硬件演化的难度。电路演化实验验证了GGEP算法的有效性以及中立性存在的积极作用。实验结果表明:与其他演化算法比较,GGEP的成功率最高,二位乘法器的平均演化代数要少4~20倍;相同的算法复杂度下,中立性存在比不存在时,组合逻辑电路收敛速率提高近1倍,二位乘法器的成功率提高20%~30%。     

东准噶尔西部花岗岩带的岩石成因探讨

根据新疆东准噶尔西部花岗岩带各岩体在地质学、岩石学、岩石化学和稀土元素及同位素组成等方面的特征,探讨了它的成因和演化。结果表明,该区花岗岩,尤其是含锡花岗岩成岩方式为岩浆分异交代,物质来源主要为地幔与地壳的复合作用形成,属I型→同熔型→A型→改造型的过渡类型花岗岩,其中锡的来源主要与岩石演化的途径和方式有关。     

一种使用VHDL程序的硬件外演化模型

针对硬件演化中内演化过分依赖专业硬件平台的问题,提出了一种基于VHDL程序的硬件外演化模型VHDLEM。根据VHDL程序语句的不同,VHDLEM分为条件行为模型CAM和遗传程序模型GPM。CAM模型使用条件判断语句模式对电路真值表进行编码演化,得到的个体转换为条件判断形式的VHDL语句,对于输入较少的电路,CAM的演化速度快;GPM模型根据VHDL的逻辑运算语句,使用遗传程序设计的方法,演化出对应真值表的电路逻辑表达式,转换为对应的VHDL程序,对于输入较多的电路,GPM模型得到的VHDL程序较CAM更加简洁,可读性更强。     

博格达山构造演化控制下的烃源岩生烃演化模式

为解决准噶尔盆地东南部博格达山构造演化过程及其控制下的有效烃源岩的分布问题,应用平衡剖面恢复技术恢复演化过程;利用生烃模拟技术分析烃源岩演化过程。结果表明：博格达山经历了多期隆升-沉降的演化过程,主要经历了以下4个构造演化阶段：早中二叠世博格达地区处于拉张裂陷阶段、晚二叠世—三叠纪为弱挤压挠曲阶段、早中侏罗世为弱伸展演化阶段、侏罗纪末期至今为持续挤压隆升演化阶段。明确了构造对烃源岩生烃的控制作用,建立了博山山前带一次生烃型、持续生烃型和二次生烃型三种生烃演化模式,落实了有效烃源岩分布。     

用于癌症分子分型的虚拟可重构结构演化硬件

根据DNA微阵列数据维数高、样本少的特点,提出了一种用于癌症分子分型的演化硬件方法.该方法是基于虚拟可重构结构的演化硬件识别方法,具备灵活、高速和自适应能力强的特点,有利于建立一个拥有高数据吞吐能力、学习结果易读的高效分类系统.采用信噪比的方法进行特征选择,对选择的基因经过归一化和二值化,然后用演化硬件识别系统通过系统学习和系统分类2个阶段进行处理.急性白血病分类的硬件实验结果表明:演化硬件的识别率和识别时间分别达到了95.88%和0.12μs.     

演化计算技术

演化计算是一类借鉴生物界自然选择和自然遗传机制而发展起来的通用问题求解方法.本文简要讨论演化计算的基本原理,包括演化计算的基本概念、基本结构和基本特征以及演化计算的主要范例等.     

一种新型的单芯片级可进化硬件系统

针对可进化硬件（EHW）系统的需求,设计实现了FDP-2-SOPC芯片,芯片中嵌入了CPU和FPGA两种IP核,可实现硬件电路的重构和进化;以该芯片为系统核心建立了一种新型的软硬件结合的单芯片级EHW系统.为了提高电路重构速度,设计了针对EHW需求的快速局部重配置技术;为提高遗传算法的执行速度,设计了专用的随机数产生器...     

基于硬件演化的电路故障自修复实验系统设计与实现

面对复杂的环境,电路系统容易出现故障,且常规电路系统主要基于冗余容错技术提高系统的可靠性。在前期工作中提出了基于硬件演化(evolvable hardware, EHW)和补偿平衡技术(reparation balance technology, RBT)的故障自修复策略,其能够充分利用仿生原理,使电路系统具备自适应、自组织能力。设计实现了能够用于验证所提修复策略的实验系统,并选取了典型电路对基于EHW和RBT的故障自修复策略进行了实验验证,对设计具有自修复能力的电路系统具有重要的指导意义。     

基于多目标基因表达式编程的电路演化算法

为提高电路演化的效率和成功率,对电路设计中涉及的多个目标进行了定义与量化,并针对多目标优化问题,在基因表达式编程(GEP:Gene Expression Programming)的基础上,提出了基于多目标基因表达式编程的电路演化算法(MGEP:Multi-Objective Gene Expression Progra...     

Evolvable Hardware Based Software-Hardware Co-Designing Platform ECDP

Based on the theories of EA （Evolutionary Algorithm） and EHW （Evolvable Hardware）, we devise an EHW based software-hardware co designing platform ECDP, on which we provided standards for hardware system encoding and evolving operation designing, as well as circuit emulating tools. The major features of this system are： two layer-encoding of circuit structure, off-line evolving with software cmulation and the evolving of genetic program designing. With this system, we implemented the auto designing of sonic software-hardware systems, like the random number generator.     

霓虹灯电子变压器设计的探索

对霓虹灯电子变压器的主要技术要求和存在的问题进行了探讨,并探索设计一款具有较高功率因数、具有断路保护和短路保护电路、能长时间安全稳定运行的电子变压器。     

A new structure of EHW

Evolvable hardware (EHW) realizes circuit function through evolution. It may be viewed as the combination of EAs (evolutionary algorithms) and PLDs (programmable logic devices). At present the main problem is that the speed of evolution is too slow. In order to tackle the problem, we must do work from two aspects: algorithm and device structure. This paper presents a function PLD as a new EHW's structure. So the efficiency of coding is improved, and evolution is sped up. A 4-bit comparator is successfully completed. Supported by the National Natural Science Foundation of China He Wei born in 1969, Ph.D.     

旅游线路的优化设计

文章建立最佳旅游线路模型,给出较优的近似解法.根据模型及其解法,得出几个实际问题的较优解,并给予评价和讨论.