基于基因表达式的演化硬件进化和优化算法 - 四川大学.pdf

方军，等：基于基因表达式的演化硬件进化和优化算法 1 基于基因表达式的演化硬件进化和优化算法 谢方军 唐常杰 元昌安 左劼 陈安龙 （四川大学计算机学院 成都 610065） 已经发表在 计算机辅助设计与图形学报 Vol.17,No.17 p1415-1420,2005.7 摘 要 电路进化设计是可进化硬件研究的重要内容，本文针对电路进化设计作了如下工作：（1）融合了数据挖掘、 基 因表达式编程(Gene Expression Programming ,GEP)与传统电路进化技术，提出两阶段电路进化方法，该方法包括基于 ETGP (Express Tree Genetic Programming)进化算法的电路进化阶段和基于MFDC(Mining Frequency Digital Circuit)算法 的电路优化阶段。（2） 出了详尽的实验，实验表明6 次多项式函数发现的平均进化代数为442 代、乘法器电路的平均进化 代数为2292 代。比CGP (Certain Genetic Programming)、NEHF （Novel Evolvable Hardware Framework）快6 倍以上。用 MFDC 对乘法器电路进化结果进行挖掘后，得到了比传统电路更有效的乘法器电路。 关键词 电路进化；基因表达式编程；数据挖掘；MFDC 中图分类号: TP 18 文献标识码：A An Algorithm of Evolution and Optimization for Evolvable Hardware Xie Fang-jun Tang Chang-jie Yuan Chang-an Zuo Jie Cheng An-long (Computer Science College, Sichuan University, chengdu, 610065,china) Abstract Evolutionary design of electronic circuits is an important aspect in the research of Evolvable HardWare (EHW).The main contribution of this paper includes : (1) Based on fusing the techniques in data mining, gene expression programming and traditional EHW, this paper proposes a two-phased EHW framework including evolution phase based on ETGP ((Express Tree Genetic Programming) algorithm and optimization phase based on MFDC(Mining Frequency Digital Circuit) algorithm .(2) By extensive experiments, it shows that the average number of generation needed for the sixth order polynomial regression is 442, and the number of generations for multiplier is 2292, which is 6 times faster than CGP (Certain Genetic Programming) and NEHF (Novel Evolvable Hardware Framework). It gives the optimization circuit of multiplier by MFDC that is more efficient than the traditional circuit. Key words Evolvable Circuit；