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Evolvable Hardware Based Software-Hardware Co-Designing Platform ECDP
1
作者 TU Hang WU Tao-jun LI Yuan-xiang 《Wuhan University Journal of Natural Sciences》 EI CAS 2005年第6期977-982,共6页
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 a... 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. 展开更多
关键词 ehw(Evolvable hardware EA(evolutionary Algorithm) ECDP
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Elimination-Evolution Self-repair Method for Bio-inspired Electronic System
2
作者 朱赛 蔡金燕 +1 位作者 孟亚峰 李丹阳 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2016年第2期261-265,共5页
The existing self-repair methods,evolvable hardware and embryonic electronics( embryonics) are analyzed. Based on the advantages and disadvantages of the existing self-repair methods,a novel self-repair method named e... The existing self-repair methods,evolvable hardware and embryonic electronics( embryonics) are analyzed. Based on the advantages and disadvantages of the existing self-repair methods,a novel self-repair method named elimination-evolution self-repair method is proposed. The system can be repaired through elimination in real time and evolved to optimize the allocation of system resources with this method. The proposed self-repair method not only ensures the speed of the system's self-repair,but also makes full use of system resources to improve the system's self-repair capacity and provides a new self-repair approach for bio-inspired electronic system. In the end,the advantages of the proposed eliminationevolution self-repair method are verified through a simulation experiment. 展开更多
关键词 bio-inspired electronic sytem embryonics evolvable hardware SELF-REPAIR elimination-evolution self-repair
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基于TMR-EHW的高可靠性电机控制系统 被引量:4
3
作者 褚杰 原亮 +2 位作者 赵强 丁国良 吴彩华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第23期10-11,14,共3页
为提高恶劣环境中控制系统的可靠性,将三模块冗余(TMR)容错与演化硬件(EHW)自修复相结合,实现基于TMR-EHW结构的现场可编程门阵列电机控制系统。该系统利用TMR快速发现和定位故障,屏蔽出错模块并保持容错运行,利用EHW进行自修复,使出错... 为提高恶劣环境中控制系统的可靠性,将三模块冗余(TMR)容错与演化硬件(EHW)自修复相结合,实现基于TMR-EHW结构的现场可编程门阵列电机控制系统。该系统利用TMR快速发现和定位故障,屏蔽出错模块并保持容错运行,利用EHW进行自修复,使出错模块恢复正常工作,系统可靠性得到提高。 展开更多
关键词 三模块冗余 演化硬件 容错 自修复
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复杂电磁环境中高可靠性TMR-EHW电机控制电路设计 被引量:4
4
作者 褚杰 满孟华 +2 位作者 常小龙 原亮 魏明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2314-2321,共8页
现代战场电磁环境日趋复杂、恶劣,导致大量电子装备受扰、损伤,其可靠性受到严重影响。为了进一步提高电子装备的可靠性,以无刷直流电机系统作为工程背景,将三模块冗余容错机制、多层前馈神经网络结构、演化硬件技术3者有机结合,实现了... 现代战场电磁环境日趋复杂、恶劣,导致大量电子装备受扰、损伤,其可靠性受到严重影响。为了进一步提高电子装备的可靠性,以无刷直流电机系统作为工程背景,将三模块冗余容错机制、多层前馈神经网络结构、演化硬件技术3者有机结合,实现了基于现场可编程门阵列(FPGA)的三模块冗余-演化硬件(TMR-EHW)无刷直流电机控制电路。通过实验证明:将TMR机制引入FPGA电机控制系统之中,可实现功能模块的故障自诊断,以容错运行方式保持系统正常输出,有效提高系统的可靠性;利用多层前馈神经网络结构组织FPGA中的电路资源,通过演化硬件技术实现故障后的功能自恢复。对TMR-EHW系统进行了可靠性分析,推导出该系统的可靠度计算公式。将TMR-EHW系统与单模块系统、普通TMR系统的可靠度进行了横向对比,结果表明TMR-EHW系统具有更高的可靠性和更强的适应性,证明了TMR-EHW技术的可行性与有效性。TMR-EHW电机控制电路系统能够适应并稳定工作于以较为复杂、多变的恶劣电磁环境。 展开更多
关键词 三模块冗余(EMR) 演化硬件(ehw) 神经网络 容错电路 无刷直流电机 可靠性
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演化硬件(EHW)的研究进展 被引量:3
5
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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基于EHW和RBT的电路故障自修复策略性能分析 被引量:7
6
作者 张峻宾 蔡金燕 孟亚峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2423-2435,共13页
在诸如深空、深海等特殊环境中的电子电路,传统的基于冗余容错技术提高电子系统可靠性的方法受到了很大程度的限制,进而基于硬件演化(EHW)的故障自修复策略开始被广泛研究。但是后者也存在一些弊端,如存在电路演化规模大、电路演化速度... 在诸如深空、深海等特殊环境中的电子电路,传统的基于冗余容错技术提高电子系统可靠性的方法受到了很大程度的限制,进而基于硬件演化(EHW)的故障自修复策略开始被广泛研究。但是后者也存在一些弊端,如存在电路演化规模大、电路演化速度慢、故障修复能力有限等问题。因此,在前期工作中,提出了基于EHW和补偿平衡技术(RBT)的电路故障自修复策略。通过从故障自修复能力、故障修复速度、硬件资源消耗等角度对比分析,相比于常规的基于EHW的故障自修复策略,基于EHW和RBT的电路故障自修复策略的故障修复方法灵活、故障修复类型多,且能缩减电路演化规模、缩短电路演化时间、提高电路修复速度、硬件资源消耗可控,其可行性和有效性得到了论证,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 硬件演化(ehw) 故障自修复 补偿平衡技术(RBT) 矫正电路(RTC) 故障在线修复
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基于EHW和双机热备技术的故障自修复电路系统设计 被引量:3
7
作者 张峻宾 蔡金燕 +2 位作者 孟亚峰 许杰 孙也尊 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第5期124-126,132,共4页
在充分利用EHW技术的自组织、自适应及自修复优点的基础之上,权衡传统冗余容错技术的可靠性和硬件资源消耗等指标,提出了EHW与双机热备技术相结合的故障自修复电路系统.对电路系统的模型进行了设计,对故障自修复流程进行了深入分析.基于... 在充分利用EHW技术的自组织、自适应及自修复优点的基础之上,权衡传统冗余容错技术的可靠性和硬件资源消耗等指标,提出了EHW与双机热备技术相结合的故障自修复电路系统.对电路系统的模型进行了设计,对故障自修复流程进行了深入分析.基于EHW和双机热备技术的故障自修复电路系统具有重要的工程应用价值. 展开更多
关键词 硬件演化 冗余容错 双机热备技术 故障自修复 电路设计
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基于EHW和RBT的不同类型故障快速修复策略 被引量:1
8
作者 张峻宾 蔡金燕 +1 位作者 孟亚峰 杨文兵 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第11期3267-3271,共5页
常规的基于EHW的故障自修复策略存在故障修复类型单一、面对大规模电路修复速度慢、不能实时快速自适应的修复故障等问题。为克服以上问题,在前期工作中提出的基于EHW和RBT的故障自修复策略基础上,对不同故障类型下的故障快速修复策略... 常规的基于EHW的故障自修复策略存在故障修复类型单一、面对大规模电路修复速度慢、不能实时快速自适应的修复故障等问题。为克服以上问题,在前期工作中提出的基于EHW和RBT的故障自修复策略基础上,对不同故障类型下的故障快速修复策略进行了研究。由于不可能预知实时检测到的故障类型,在提出的快速修复策略中,统一将检测到的故障作为固定型故障进行修复;演化算法根据故障信息演化矫正电路,MUX根据实时检测到的故障信息进行开断,保证UUT正常运行。通过实例仿真证明,提出的快速修复策略的可行性和有效性得到了验证。 展开更多
关键词 硬件演化 补偿平衡技术 矫正电路 自适应故障修复 故障类型
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一种基于EHW的分块优化电路方法
9
作者 刘丽君 贺天宇 《现代电子技术》 2022年第6期65-68,共4页
针对大规模电路存在可以被优化的逻辑门,文中提出利用演化硬件(EHW)技术对大规模电路分块优化的方法。由于EHW技术只能演化小规模的电路,因此需要对大规模电路进行分解后才可以演化。首先根据逻辑门之间的连接关系,利用层次聚类的方法... 针对大规模电路存在可以被优化的逻辑门,文中提出利用演化硬件(EHW)技术对大规模电路分块优化的方法。由于EHW技术只能演化小规模的电路,因此需要对大规模电路进行分解后才可以演化。首先根据逻辑门之间的连接关系,利用层次聚类的方法对大规模电路进行分解,分解后的子电路规模要适用于EHW技术;然后利用EHW技术对分解后的子电路进行演化,演化生成多种与原始子电路功能相同的电路,从中选择逻辑门最少的电路替换原始子电路,以达到优化子电路的目的;最后将优化后的子电路按照分解前的连接关系合并,得到与原始电路功能相同而逻辑门数较少的电路。实验结果表明,利用EHW技术可对大规模电路进行再优化,不仅能够降低逻辑门的数量,还可提高其安全性。 展开更多
关键词 电路优化 ehw 电路分解 子电路演化 VLSI 子电路合并
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温控负荷助力电力系统辅助服务设备关键技术研究
10
作者 陆佳 《现代制造技术与装备》 2023年第S01期64-66,共3页
文章探讨了电力系统中温控负荷的作用与技术演进。为确保系统稳定,需整合硬件和软件。硬件提供物理支持,软件注入智能化。硬软件协同作用尤为关键,需在设计阶段考虑整合。以大型商业楼宇为例,展示了高效节能的实际应用和潜能。未来,温... 文章探讨了电力系统中温控负荷的作用与技术演进。为确保系统稳定,需整合硬件和软件。硬件提供物理支持,软件注入智能化。硬软件协同作用尤为关键,需在设计阶段考虑整合。以大型商业楼宇为例,展示了高效节能的实际应用和潜能。未来,温控负荷有望与人工智能(Artificial Intelligence,AI)、物联网(Internet of Things,IoT)等技术深度结合,进一步增强其价值。 展开更多
关键词 温控负荷 电力系统 硬软件协同 智能温控 技术演进
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基于硬件演化的电子电路故障自修复研究综述 被引量:6
11
作者 张峻宾 万让鑫 +2 位作者 蔡金燕 孟亚峰 孟田珍 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第12期3521-3524,3563,共5页
阐述了硬件演化的基本原理,对基于硬件演化的故障自修复国内外现状作了详细的介绍,对故障自修复中重要的步骤作了说明,并指出了目前存在的问题和改进的方向。基于硬件演化的故障自修复必将具有广阔的前景和重大的工程应用价值。
关键词 故障诊断 硬件演化 自修复 故障测试 故障定位 演化算法
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机器人仿生学研究综述 被引量:58
12
作者 张秀丽 郑浩峻 +1 位作者 陈恳 段广洪 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期188-192,共5页
机器人仿生学是从仿生的角度对机器人进行研究 ,是机器人领域的重要分支 .本文从结构仿生 ,材料仿生 ,功能仿生 ,控制仿生 ,群体仿生五个方面 ,归纳和评述了国内外机器人仿生学的研究现状、特点、主要成果以及发展趋势 .
关键词 机器人 仿生学 行为主义 演化硬件 结构仿生 材料仿生 功能仿生 控制仿生 群体仿生
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基于类神经网络模型的电路演化实现方法 被引量:8
13
作者 崔新风 娄建安 +2 位作者 褚杰 原亮 丁国良 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期175-177,共3页
为解决目前数字型演化硬件研究中存在的电路编码困难问题,提出一个可用矩阵形式描述组合电路的类神经网络门级电路模型,讨论在此模型上进行电路编码的具体方法。根据编码矩阵特点,对标准遗传算法进行改进,设计遗传操作算子、适应度评估... 为解决目前数字型演化硬件研究中存在的电路编码困难问题,提出一个可用矩阵形式描述组合电路的类神经网络门级电路模型,讨论在此模型上进行电路编码的具体方法。根据编码矩阵特点,对标准遗传算法进行改进,设计遗传操作算子、适应度评估方法等。通过无刷直流电动机电子换相电路的成功演化实例,验证了采用矩阵编码和改进遗传算法实现数字电路演化的可行性。 展开更多
关键词 神经网络 组合电路 演化硬件
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基于虚拟可重构电路的演化硬件 被引量:11
14
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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用函数型可编程器件实现演化硬件 被引量:33
15
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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演化硬件平台的数字电路仿真算法 被引量:4
16
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 软硬件协同设计 并行离散事件仿真
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外部型硬件进化方法研究 被引量:5
17
作者 方潜生 王煦法 何劲松 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第10期1405-1407,共3页
外部型硬件进化(Extrinsic EHW)是将硬件描述语言(HDL)与进化算法(EA)结合起来的硬件进化(EHW)方法。在简要介绍了EHW的基本概念和工作原理的基础上,针对外部型硬件进化的基本方法,通过实验分析指出了这类方法存在的问题,阐述了在电子... 外部型硬件进化(Extrinsic EHW)是将硬件描述语言(HDL)与进化算法(EA)结合起来的硬件进化(EHW)方法。在简要介绍了EHW的基本概念和工作原理的基础上,针对外部型硬件进化的基本方法,通过实验分析指出了这类方法存在的问题,阐述了在电子设计自动化(EDA)平台上实现Extrinsic EHW方法必须解决的核心问题。 展开更多
关键词 硬件描述语言(HDL) 电子设计自动化(EDA) 硬件进化(ehw)
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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
18
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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使用常规IC的演化硬件电路设计实例 被引量:3
19
作者 原亮 杨文飞 +1 位作者 张政保 吴彩华 《计算机测量与控制》 CSCD 2006年第11期1518-1520,共3页
在讨论了EHW运行机制及其在一般硬件实验环境中所面临问题的基础上,具体针对一种分频电路进行了基于常规计算设备和普通TTL芯片的演化研究和具体实现,进而完成了能以闭环方式进行系统演化的实验环境;运行结果表明,该方式既从原理上保留... 在讨论了EHW运行机制及其在一般硬件实验环境中所面临问题的基础上,具体针对一种分频电路进行了基于常规计算设备和普通TTL芯片的演化研究和具体实现,进而完成了能以闭环方式进行系统演化的实验环境;运行结果表明,该方式既从原理上保留了演化硬件的全部特点,又在一定程度上摆脱了对FPGA等类型可编程芯片和相关软件环境的依赖,可以在此基础之上有效地进行多种演化策略和演化方式的研究,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 ehw 硬件实验 常规芯片 分频电路
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基于多目标自适应遗传算法的逻辑电路门级进化方法 被引量:10
20
作者 赵曙光 王宇平 +1 位作者 杨万海 焦李成 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期402-406,共5页
提出一种改进的遗传算法 ,通过网表级编码、多目标评估和遗传参数自适应等措施 ,可依据多个设计目标 ,以较少的运算量自动生成和优化逻辑电路 在数字乘法器、偶校验器等进化设计实验中 。
关键词 电路进化设计 门级进化 自适应遗传算法 多目标进化 可进化硬件 逻辑电路
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