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Robot navigation system using intrinsic evolvable hardware
1
作者 TAN K C, LEE T H, RUK X, WANG L F, LIU X (Dept. of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore, Singapore 119260) 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2001年第3期261-266,共6页
Recently there has been great interest in the idea that evolvable system based on the principle of artifcial intelligence can be used to continuously and autonomously adapt the behaviour of physically embedded systems... Recently there has been great interest in the idea that evolvable system based on the principle of artifcial intelligence can be used to continuously and autonomously adapt the behaviour of physically embedded systems such as autonomous mobile robots and intelligent home devices. Meanwhile, we have seen the introduction of evolvable hardware(EHW): new integrated electronic circuits that are able to continuously evolve to adapt the chages in the environment implemented by evolutionary algorithms such as genetic algorithm(GA) and reinforcement learning. This paper concentrates on developing a robotic navigation system whose basic behaviours are obstacle avoidance and light source navigation. The results demonstrate that the intrinsic evolvable hardware system is able to create the stable robotiiuc behaviours as required in the real world instead of the traditional hardware systems. 展开更多
关键词 genetic algorithm autonomous mobile robot boolean function controller intrinsic evolvable hardware
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基于函数级FPGA原型的硬件内部进化 被引量:36
2
作者 赵曙光 杨万海 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期666-669,共4页
电路进化设计是现阶段可进化硬件 (EHW)研究的重点内容 .针对制约进化设计能力的主要“瓶颈”,该文提出并讨论了一种简洁高效的内部进化方法 ,包括基于函数变换的染色体高效编码方案、与之配套的函数级 FP-GA原型和进化实验平台以及在... 电路进化设计是现阶段可进化硬件 (EHW)研究的重点内容 .针对制约进化设计能力的主要“瓶颈”,该文提出并讨论了一种简洁高效的内部进化方法 ,包括基于函数变换的染色体高效编码方案、与之配套的函数级 FP-GA原型和进化实验平台以及在线评估与遗传参数自适应方法等 .交通灯控制器、4位可级联比较器等相对复杂且具应用价值的电路的成功进化 ,证明该方法适用于组合、时序电路的进化设计 ,并可显著地减少运算量 。 展开更多
关键词 可进化硬件 染色体表达 函数级FPGA 内部可进化硬件 可编程逻辑器件
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用函数型可编程器件实现演化硬件 被引量:33
3
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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用遗传算法实现逻辑函数的化简 被引量:6
4
作者 王平 曾三友 鄢靖丰 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2006年第3期365-366,375,共3页
在硬件设计中引入演化计算,在可编程逻辑器件上通过对基本硬件元器件进行演化而自动生成人工难以设计出的硬件结构,称为演化硬件设计。代数法和卡诺图法用来化简给定的逻辑函数,但它们难以化简规模很大的逻辑函数。这里用演化硬件设计... 在硬件设计中引入演化计算,在可编程逻辑器件上通过对基本硬件元器件进行演化而自动生成人工难以设计出的硬件结构,称为演化硬件设计。代数法和卡诺图法用来化简给定的逻辑函数,但它们难以化简规模很大的逻辑函数。这里用演化硬件设计方法实现了区别于传统的代数化简法和卡诺图化简法的一种新的对给定的某一逻辑函数进行化简的方法。实验表明演化硬件设计方法能够化简规模很大的逻辑函数。 展开更多
关键词 演化硬件 可编程逻辑器件 逻辑函数 代数法 卡诺图法
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函数级进化型硬件在模式识别中的应用 被引量:1
5
作者 许廷发 韩广良 +2 位作者 宋建中 乔双 解成俊 《计算机工程与设计》 CSCD 2003年第8期58-59,62,共3页
设计了一个基于函数级进化型硬件(FEHW)的高速模式识别系统,并提出了一种适合此系统的改进遗传学习算法——可变染色体长度遗传算法(VGA)。利用VGA代替简单的遗传算法(SGA)来处理大输入的图像数据,实时实现了3类飞机识别。仿真结果表明,... 设计了一个基于函数级进化型硬件(FEHW)的高速模式识别系统,并提出了一种适合此系统的改进遗传学习算法——可变染色体长度遗传算法(VGA)。利用VGA代替简单的遗传算法(SGA)来处理大输入的图像数据,实时实现了3类飞机识别。仿真结果表明,VGA进化速度是SGA的9倍,识别率达到800%以上。 展开更多
关键词 模式识别 函数级进化型硬件 人工神经网络算法 遗传算法
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逻辑电路的进化设计与在线评估 被引量:8
6
作者 赵曙光 杨万海 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期735-737.,共3页
简要介绍电路进化设计的基本原理 ,提出并讨论基于最小项表达式的染色体编码方案和以 RAM查找表为核心的函数级 FPGA原型 ,以及相应的内部进化实现方法 .理论分析和进化实验结果表明 :文中的编码方案与 FP-GA结构相配合可显著地减少运算... 简要介绍电路进化设计的基本原理 ,提出并讨论基于最小项表达式的染色体编码方案和以 RAM查找表为核心的函数级 FPGA原型 ,以及相应的内部进化实现方法 .理论分析和进化实验结果表明 :文中的编码方案与 FP-GA结构相配合可显著地减少运算量 ;基于相应的实验平台进行适应度在线评估 ,可显著提高进化速度、规模和成功率 . 展开更多
关键词 逻辑电路 进化设计 在线评估 可进化硬件 遗传算法
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基于蚁群算法的逻辑函数化简 被引量:2
7
作者 李元振 潘全科 李俊青 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第12期2788-2789,共2页
仿真硬件是一种新近发展起来的将仿真优化算法的思想应用于硬件物理结构设计的技术,特别是电子系统的设计。针对代数法和卡诺图法难以化简规模很大的逻辑函数问题,提出使用蚁群算法处理大规模逻辑函数化简。详细阐述了蚁群算法处理逻辑... 仿真硬件是一种新近发展起来的将仿真优化算法的思想应用于硬件物理结构设计的技术,特别是电子系统的设计。针对代数法和卡诺图法难以化简规模很大的逻辑函数问题,提出使用蚁群算法处理大规模逻辑函数化简。详细阐述了蚁群算法处理逻辑函数化简问题模型以及重要技术实现。试验表明演化硬件设计方法能够化简规模很大的逻辑函数。 展开更多
关键词 演化硬件 可编程逻辑器件 逻辑函数 蚁群算法 代数法 卡诺图法
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内进化演化硬件平台的设计与实现 被引量:5
8
作者 丁国良 原亮 +1 位作者 褚杰 杨文飞 《军械工程学院学报》 2007年第1期66-68,共3页
在讨论内进化演化硬件运行机制的基础上,详细介绍了基于虚拟可重构电路(VRC)的演化硬件平台的实现方法及演化平台的组成,描述了可重配置功能块(CFB)组成的阵列及CFB之间通过多路选择开关电路建立信号传输通道。在此基础上进行了1... 在讨论内进化演化硬件运行机制的基础上,详细介绍了基于虚拟可重构电路(VRC)的演化硬件平台的实现方法及演化平台的组成,描述了可重配置功能块(CFB)组成的阵列及CFB之间通过多路选择开关电路建立信号传输通道。在此基础上进行了1位全加器的演化,证明了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 演化硬件 FPGA 虚拟可重构电路 可重配置功能块
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基于函数级进化型硬件的无损图像压缩
9
作者 许廷发 刘太辉 +2 位作者 顾海军 宋建中 乔双 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2004年第2期102-105,共4页
为实现无损图像压缩,设计了基于函数级进化型硬件(FEHW:Function-levelEvolutionalHardware)无损图像压缩系统。该系统由进化单元、函数单元和分类单元组成,运用遗传算法(GA:GeneticAlgorithm)自适应地改变其配置结构,在压缩过程中以函... 为实现无损图像压缩,设计了基于函数级进化型硬件(FEHW:Function-levelEvolutionalHardware)无损图像压缩系统。该系统由进化单元、函数单元和分类单元组成,运用遗传算法(GA:GeneticAlgorithm)自适应地改变其配置结构,在压缩过程中以函数进化的方式,进行像素预测和误差预测,以此增强无损图像压缩的性能。运用LOCO(LowComplexityLosslessCompression),JPEG(JointPhotographicEx-pertsGroup),CALIC(Context-basedAdaptiveLossslessImageCoding)和GA无损压缩算法进行了仿真,给出了不同算法对9种标准图像无损压缩的比较结果,该方法平均压缩率为4.885bit/pixel。 展开更多
关键词 函数级进化型硬件 像素预测 误差预测 无损图像压缩 遗传算法
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基于信息论的时序电路演化设计
10
作者 张之武 娄建安 +1 位作者 常小龙 李川涛 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第10期288-290,共3页
时序电路由于存在反馈连接,因此是数字型演化硬件研究中的难点问题。为此,对时序电路的演化设计方法进行改进,提出一种针对时序电路演化的虚拟可重构平台,阐述在此平台上演化时序电路的方法。基于信息论改进电路的适应度评估方法,以目... 时序电路由于存在反馈连接,因此是数字型演化硬件研究中的难点问题。为此,对时序电路的演化设计方法进行改进,提出一种针对时序电路演化的虚拟可重构平台,阐述在此平台上演化时序电路的方法。基于信息论改进电路的适应度评估方法,以目标函数和电路实测输出之间的信息熵设计适应度评估函数。实验结果表明,该方法具有较好的稳定性和全局寻优能力。 展开更多
关键词 时序电路 虚拟可重构 信息论 演化硬件 适应度函数 有限状态机
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数字演化硬件的函数级在线进化技术研究 被引量:5
11
作者 平建军 王友仁 +3 位作者 高桂军 孔德明 姚睿 张砦 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期61-65,共5页
采用基于现场可编程门阵列(FPGA)模型的数字电路函数级在线自适应进化方法,提出了一种新的有效的进化策略:根据目标电路的功能组成将目标电路分解为多个子模块单元,然后对多个子模块单元分别进行进化设计,再利用子模块单元进行预期目标... 采用基于现场可编程门阵列(FPGA)模型的数字电路函数级在线自适应进化方法,提出了一种新的有效的进化策略:根据目标电路的功能组成将目标电路分解为多个子模块单元,然后对多个子模块单元分别进行进化设计,再利用子模块单元进行预期目标数字电路的在线进化,以降低每一级进化的染色体长度和提高收敛速度。以4×2乘法器电路为例,用这种方法成功实现了数字电路在线进化,结果表明,与逻辑门级进化方法相比,该方法改善了在线进化时存在染色体过长、收敛速度缓慢、测试评估困难的状况,收敛速度提高了5倍左右。 展开更多
关键词 演化硬件 数字电路 在线进化 函数级进化
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关于遗传算法硬件化过程中适应度函数的研究 被引量:1
12
作者 黄在初 黄孔亮 +1 位作者 吴郇 朱明程 《四川工业学院学报》 CAS 2004年第2期1-5,共5页
 本文作者在遗传算法硬件化模型具体实现过程中,对进化算法及其硬件化问题,特别是对适应度函数的选择原则和收敛影响因素等问题进行了理论和实验研究;探讨并提出了适于硬件化且可加速搜索的适应度函数评估方法,为研究中的可进化硬件(E...  本文作者在遗传算法硬件化模型具体实现过程中,对进化算法及其硬件化问题,特别是对适应度函数的选择原则和收敛影响因素等问题进行了理论和实验研究;探讨并提出了适于硬件化且可加速搜索的适应度函数评估方法,为研究中的可进化硬件(EHW)奠定了较好的研究基础。 展开更多
关键词 遗传算法 进化硬件 适应度函数
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基于函数级进化方法的乘法器设计 被引量:1
13
作者 郝寒雪 李旦 俞承芳 《信息与电子工程》 2005年第4期241-244,共4页
介绍了可进化硬件的基本思想,阐述了基于遗传算法和现场可编程门阵列的函数级进化方法及其特点。采用函数级进化的结构,用遗传算法实现了乘法器的设计;讨论了进化设计中影响进化速度和成功率的因素,通过设计恰当的染色体编码提高了进化... 介绍了可进化硬件的基本思想,阐述了基于遗传算法和现场可编程门阵列的函数级进化方法及其特点。采用函数级进化的结构,用遗传算法实现了乘法器的设计;讨论了进化设计中影响进化速度和成功率的因素,通过设计恰当的染色体编码提高了进化速度和评估效率。 展开更多
关键词 电子技术 数字可进化硬件 函数级进化 遗传算法 现场可编程门阵列
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演化计算及其应用和发展 被引量:2
14
作者 陈金生 曾三友 《株洲工学院学报》 2001年第3期33-36,共4页
演化计算是模拟自然界生物演化过程产生的随机优化策略与技术。由于它具有稳健性、通用性等优点和自组织、自适应、自学习等智能特征 ,已广泛应用于许多领域。演化计算的最大特点是通过进化去解决问题 ,即不必精确地告诉计算机具体怎样... 演化计算是模拟自然界生物演化过程产生的随机优化策略与技术。由于它具有稳健性、通用性等优点和自组织、自适应、自学习等智能特征 ,已广泛应用于许多领域。演化计算的最大特点是通过进化去解决问题 ,即不必精确地告诉计算机具体怎样去做 ,而由计算自动完成 ,显然这正是解决缺少领域知识的问题所需要的。文章介绍了演化计算的起源、基本理论、基本方法、主要分支、主要特点、应用领域和发展前景。 展开更多
关键词 演化计算 演化规划 遗传程序设计 演化策略 演化硬币 函数优化
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数字电路的演化设计方法
15
作者 聂鑫 刘鹏 《长江信息通信》 2021年第2期121-124,共4页
电路的演化设计方法是演化硬件研究的一个主要分支,它是开展演化硬件研究的基础,也是演化硬件得以具备自适应和自修复特性的技术前提。首先介绍了数字电路演化设计的理论基础,然后对系统开发所使用的硬件平台进行了描述,最后对电路演化... 电路的演化设计方法是演化硬件研究的一个主要分支,它是开展演化硬件研究的基础,也是演化硬件得以具备自适应和自修复特性的技术前提。首先介绍了数字电路演化设计的理论基础,然后对系统开发所使用的硬件平台进行了描述,最后对电路演化设计的系统流程做了详细描述。为进一步深入到基于演化硬件的数字电路自适应和自修复技术研究打下了基础。 展开更多
关键词 演化硬件 演化机制 函数级演化 自适应
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