基于人工选择的组合电路优化算法-计算机应用研究.PDF

第２９卷第１１期 计 算 机 应 用 研 究 Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．１１ ２０１２年１１月　 ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ Ｎｏｖ．２０１２ 基于人工选择的组合电路优化算法 １ ２ １ 方振国 ，曹晴晴 ，陈得宝 （１．淮北师范大学物理与电子信息学院，安徽 淮北２３５０００；２．合肥工业大学计算机与信息学院，合肥２３０００９） 摘　要：针对一般组合电路的优化算法复杂、优化过程时间长、优化效率偏低等问题，提出一种人工选择方式下 的组合电路优化算法。该算法模拟物种进化时的家养模式，将最小项作为基因，函数表达式作为染色体，把逻辑 电路的优化过程演变为遵循电路定律的基因变异、重组、寻优的过程。算法通过有利的变异条件，提高了算法的 收敛速度和效率。通过与简单免疫、多目标遗传、自适应免疫算法的实验比较，证明了该算法的有效性和优 越性。 关键词：组合电路；优化算法；人工选择；本征基因；染色体 中图分类号：ＴＰ３１１；ＴＰ３０１．６　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１３６９５（２０１２）１１４０５６０４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１２．１１．０１４ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｌｃｉｒｃｕｉｔｓｏｆａｒｔｉｆｉｃｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ １ ２ １ ＦＡＮＧＺｈｅｎｇｕｏ，ＣＡＯＱｉｎｇｑｉｎｇ，ＣＨＥＮＤｅｂａｏ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ＆ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＨｕａｉｂｅｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨｕａｉｂｅｉＡｎｈｕｉ２３５０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ＆Ｉｎｆｏｒｍａ ｔｉｏｎ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ，ｓｕｃｈａｓｃｏｍｐｌｅｘｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｌｏｎｇｔｉｍｅｏｆｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｉｎａｕｔｏｍａｔｉｃｄｅｓｉｇｎｉｎｇｃｏｍｍｏｎｃｏｍｂｉｎｅｄｌｏｇｉｃａｌｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｌｃｉｒｃｕｉｔｓｏｆａｒｔｉｆｉｃｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅａｒｔｉｆｉｃｉａｌｆｅｅｄｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｏｆｂｉｏｌｏｇｙｅｖｏｌｕ ｔｉｏｎ，ｔｈｅｌｏｇｉｃｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎａｓｔｈｅｇｅｎｅｓ，ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓａｓｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ，ａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｌｏｇｉｃａｌ ｃｉｒｃｕｉｔａｓｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｅｎｅｔｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎ，ｒｅｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｇｅｎｅｍｕｔａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｂｉｄｅｄｂｙｔｈｅｌａｗｓｏｆｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｉｓａｌ ｇｏｒｉｔｈｍｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｓｐｅｅｄａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｂｙｔｈｅｆａｖｏｒａｂｌｅｖａｒｉａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｐｌｅｉｍｍｕｎｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｍｕｌｔｉｏｂｊｅｃｔｉｖｅｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｒｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅｉｍｍｕｎｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｐｒｏｖｅｄｔｈｉｓａｌｇｏ ｒｉｔｈｍｔｏｂｅｖａｌｉｄａｎｄｓｕｐｅｒｉｏｒ．