本文關(guān)鍵詞：基于遺傳和陰性選擇的混合軟硬件劃分方法，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：嵌入式系統(tǒng)SoC的器件尺寸越來(lái)越小、集成度越來(lái)越高、功能越來(lái)越復(fù)雜,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前SoC設(shè)計(jì)的需求,因此出現(xiàn)了軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。軟硬件劃分是軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的步驟,研究軟硬件劃分方法,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行描述并建模,不斷優(yōu)化劃分的算法,都具有十分重要的理論和實(shí)際應(yīng)用意義。本文介紹了國(guó)內(nèi)外在軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的研究狀況,進(jìn)一步討論了在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中建立系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型的方法,同時(shí)分析了軟硬件劃分方法中存在的普遍問(wèn)題以及經(jīng)常遇到的困難。在對(duì)遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)和陰性選擇(Negative Selection,NS)算法的各方面特性以及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析和比較的基礎(chǔ)上,提出了遺傳陰性選擇混合算法,通過(guò)結(jié)合遺傳算法和陰性選擇算法各自的優(yōu)勢(shì),得到了具有較強(qiáng)執(zhí)行效率和尋優(yōu)能力的算法,并對(duì)傳統(tǒng)的交叉和變異算子做了一定優(yōu)化以提高最終解集的質(zhì)量和解分布的廣泛性。還提出了伴隨進(jìn)化過(guò)程自我集淘汰參數(shù)不斷變化的策略,實(shí)現(xiàn)了在不同進(jìn)化階段對(duì)個(gè)體進(jìn)行淘汰的力度的控制和調(diào)整。最后,分別將遺傳算法、陰性選擇算法以及遺傳陰性選擇混合算法進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn),并對(duì)使用TGFF(Task Graph for Free)工具生成的任務(wù)圖進(jìn)行軟硬件劃分實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比和驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明遺傳陰性選擇混合算法克服了遺傳算法淘汰個(gè)體過(guò)程慢、陰性選擇算法初期搜索能力差的弱點(diǎn),從而在提高了算法執(zhí)行速度的同時(shí)能得到質(zhì)量有保證、分布均勻且廣泛的劃分方案集。
【關(guān)鍵詞】：軟硬件劃分 遺傳算法 陰性選擇算法
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP18;TP368.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表9-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 設(shè)計(jì)方法13-15
• 1.2.1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法13-14
• 1.2.2 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法14-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究狀況15-17
• 1.3.1 國(guó)外研究狀況15-16
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究狀況16-17
• 1.3.3 研究狀況總結(jié)17
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容17-20
• 第二章 軟硬件劃分系統(tǒng)綜述20-28
• 2.1 軟硬件劃分主要內(nèi)容20-21
• 2.1.1 軟硬件劃分系統(tǒng)的要求20
• 2.1.2 目標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20-21
• 2.1.3 系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)和優(yōu)化目標(biāo)21
• 2.2 軟硬件劃分問(wèn)題21-25
• 2.2.1 組合優(yōu)化21-22
• 2.2.2 軟硬件劃分的定義22-23
• 2.2.3 多目標(biāo)優(yōu)化23
• 2.2.4 多目標(biāo)優(yōu)化的數(shù)學(xué)定義23-25
• 2.2.5 多目標(biāo)優(yōu)化與軟硬件劃分25
• 2.3 嵌入式系統(tǒng)建模方法25-28
• 第三章 遺傳和陰性選擇算法研究與分析28-38
• 3.1 遺傳算法28-32
• 3.1.1 遺傳算法基本原理28-29
• 3.1.2 遺傳編碼29
• 3.1.3 種群規(guī)模與初始化29-30
• 3.1.4 適應(yīng)度函數(shù)30
• 3.1.5 遺傳運(yùn)算30-31
• 3.1.6 遺傳算法流程及特性31-32
• 3.2 陰性選擇算法32-38
• 3.2.1 陰性選擇算法基本原理32-34
• 3.2.2 陰性選擇算法如何應(yīng)用于優(yōu)化34-36
• 3.2.3 陰性選擇算法的流程36-38
• 第四章 基于遺傳和陰性選擇的混合軟硬件劃分算法38-58
• 4.1 遺傳算法與陰性選擇算法對(duì)比分析38-41
• 4.1.1 時(shí)間復(fù)雜度38-40
• 4.1.2 尋優(yōu)趨勢(shì)40-41
• 4.1.3 尋優(yōu)能力與收斂速度41
• 4.2 算法實(shí)現(xiàn)41-58
• 4.2.1 軟硬件劃分模型41-43
• 4.2.2 目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算43-46
• 4.2.3 基因庫(kù)與等位基因濃度46-47
• 4.2.4 自我集47-49
• 4.2.5 適應(yīng)度函數(shù)49-51
• 4.2.6 帶海明距離檢測(cè)的均勻兩點(diǎn)交叉運(yùn)算51-54
• 4.2.7 算法的步驟和流程54-58
• 第五章 算法驗(yàn)證及結(jié)果分析58-70
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)用例58-60
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析60-70
• 5.2.1 子目標(biāo)函數(shù)值變化趨勢(shì)60-63
• 5.2.2 適應(yīng)度值變化趨勢(shì)63-65
• 5.2.3 解的數(shù)量65-67
• 5.2.4 算法執(zhí)行時(shí)間67-70
• 第六章 總結(jié)70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 作者簡(jiǎn)介78-79

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1 張魯峰,李思昆,劉功杰;嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分方法研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2000年S1期

2 彭藝頻,凌明,楊軍;性能受限系統(tǒng)的軟硬件劃分方法[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年06期

3 彭藝頻,凌明,楊軍;基于資源受限的軟硬件劃分方法[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào);2005年03期

4 曹云;邊計(jì)年;吳強(qiáng);;改進(jìn)多路軟硬件劃分算法的篩選法[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2007年01期

5 高健;李濤;;三種軟硬件劃分算法的比較分析[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2007年14期

6 張樂(lè);項(xiàng)安;;基于遺傳算法的軟硬件劃分方法[J];電腦編程技巧與維護(hù);2010年14期

7 郭榮佐;黃君;王霖;;基于π網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分方法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2012年03期

8 陳書(shū)敏;;基于π網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分方法[J];硅谷;2013年15期

9 趙敏媛,呂釗,顧君忠;嵌入式系統(tǒng)的軟硬件劃分[J];微計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2005年03期

10 袁愛(ài)平;傅明;;嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分方法探索[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2008年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 吳百鋒;彭澄廉;孫曉光;;面向數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域嵌入式系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性約束條件下的軟硬件劃分[A];全國(guó)第十五屆計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

2 吳強(qiáng);邊計(jì)年;薛宏熙;;基于抽象體系結(jié)構(gòu)模板的多路軟硬件劃分算法[A];全國(guó)第13屆計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)（CAD/CG）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

3 高豐;劉鵬;姚慶棟;;基于系統(tǒng)集成芯片的RTOS的軟硬件劃分算法的研究[A];第十屆全國(guó)信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)（CCSP-2001）論文集[C];2001年

4 晏陽(yáng);;基于ESL的軟硬件劃分在AVS熵解碼器中的應(yīng)用[A];2009通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十四屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 余娟;分布估計(jì)算法研究及其在軟硬件劃分中的應(yīng)用[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

2 彭藝頻;面向多媒體應(yīng)用的軟硬件劃分方法研究[D];東南大學(xué);2005年

3 全浩軍;盲優(yōu)化軟硬件劃分技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2013年

4 馬天義;低功耗軟硬件劃分算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 桑勝田;基于相關(guān)性的SoC軟硬件劃分技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

6 郭天天;嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黨林玉;可重構(gòu)高效能計(jì)算系統(tǒng)中軟硬件協(xié)同技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

2 韓宏業(yè);基于人工蜂群算法的軟硬件劃分算法研究[D];天津大學(xué);2014年

3 蔡曉;基于混洗蛙跳的軟硬件劃分算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];天津大學(xué);2014年

4 李炳巖;基于遺傳和陰性選擇的混合軟硬件劃分方法[D];西安電子科技大學(xué);2015年

5 杜敏;嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分方法的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

6 刁雙君;基于大規(guī)模嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分方法的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

7 周雁;基于遺傳和粒子群優(yōu)化算法的軟硬件劃分方法研究[D];華東師范大學(xué);2011年

8 趙全偉;面向可重構(gòu)系統(tǒng)芯片的軟硬件劃分方法研究[D];湖南大學(xué);2011年

9 朱向華;軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)之軟硬件劃分技術(shù)研究[D];山東師范大學(xué);2013年

10 李春江;面向動(dòng)態(tài)可重構(gòu)片上系統(tǒng)的過(guò)程級(jí)軟硬件劃分方法研究[D];湖南大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于遺傳和陰性選擇的混合軟硬件劃分方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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