基于遗传算法的VLSI电路划分方法

电路划分是降低超大规模集成电路设计复杂性有效方法，提出了一种基于遗传算法的电路划分算法，该算法不仅适用于电路的二划分和K划分问题，而且可以满足划分对子集的大小和面积等多约束的要求。     

一种基于点割的电路划分算法

文中提出了一种基于IG图(Intersection Graph)点割的电路划分算法,引入IG图模型,根据电路中信号网络间的交互关系构建IG图,直接对电路信号网络IG图进行最小点割划分,从而实现对电路单元(模块)的划分.该算法既有效地解决了电路超图与图之间转换的一致性问题,又实现了点割目标值与直接电路划分目标值的一致性,IG图点割集的大小即为真实电路划分的目标值.此外,通过给每个电路网络赋权重的方式构建带权重网络交互图,实现对电路网络划分的面积平衡进行近似控制,满足电路划分对面积平衡的特殊要求.采用MCNC提供的标准电路测试数据进行测试,实验结果表明,基于IG图点割的电路划分算法较基于网络超图HDN划分的K-DualFM算法平均有3%~7.8%的提高;同时,基于IG图点割的随机优化算法ROP比基于超图划分的FM优化算法具有更强的全局优化能力,划分结果提高18%,比基于二部图匹配的点割优化算法提高36%,对较大规模数据划分优化效果更好.     

电路划分问题的算法研究与计算机实现

在介绍电路划分问题的基础上，提出了一种基于宏单元的电路划分数学模型，同时给出了利用计算机解决该问题的遗传算法的设计和实现过程。将该实现方案用于对标杆电路划分进行测试，与传统的F-M划分算法相比，划分结果得到明显改善。     

硬件加速功能验证问题的DAG划分算法

功能验证是超大规模集成电路(very large scale integration, VLSI)设计的一个基本环节. 随着超大规模电路的普及与发展, 在单处理器上对整个电路进行功能验证在可行性和效率上都存在较大的缺陷. 基于硬件加速器的功能验证是将整个电路划分成若干个规模更小的子电路; 然后在多个硬件处理器上并行的执行功能验证. 当电路划分结果的并行性较优时可提高功能验证的效率, 缩短时间周期. 类似电路设计中的其他划分问题, 用于硬件加速功能验证的电路划分问题可以被抽象成图划分问题. 相较于传统图划分问题, 硬件加速功能验证的划分问题还需要保证较小的模拟深度和较高的调度并行性. 为了满足硬件加速功能验证的划分需求, 提出了一种基于传统多级图划分策略的有效算法. 该算法结合调度思想, 利用电路的关键路径信息和时序信息, 将硬件加速功能验证问题转化为有向无环图的多级划分问题. 随机电路网表数据的实验结果表明, 所构造的算法可以有效的减少关键路径长度并且不会引起切边数的增长恶化.     

基于Cell对称矩阵结构的电路划分方法

电路划分是超大规模集成电路自动化设计中的一个关键的阶段,同时也是NP-hard组合优化问题.文中基于结点移动的Fiduccia-Mattheyses(FM)算法提出新的cell对称矩阵数据结构,实现一种电路划分方法.首先使用对称矩阵数据结构存储结点和线网信息,然后利用简单的加减运算代替划分过程中结点增益的计算,最后简化原始算法中复杂的判断与计算完成对电路的划分.实验结果表明,与原始FM算法相比,在保证得到等价划分结果的情况下,该方法显著简化了实现过程,并且保持了线性复杂度;对电路实例进行划分,平均切边优化效果达到95.89%.     

基于动态模糊聚类分析的模糊集划分新方法

由于模拟电路具有容差特征,用故障字典法进行故障诊断时,传统的模糊集划分方法就存在弊端.针对这种弊端;采用模糊理论中的动态聚类分析法来改善传统模糊集的划分;首先用蒙特卡罗分析法进行电路容差分析,然后用动态模糊聚类分析方法,对电路故障状态进行分类,形成新的模糊集划分方法;实验结果证明了新划分方法的可行性和有效性,并显著提高电路故障的检测率和隔离率.     

用神经网络求解性能驱动的电路划分问题

文中考虑一种以连线代价最小目标的,以面积和时延为约束的,划分块与划分块之间有确定和拓扑关系的电路划分问题,提出了一个性能驱动电路划分的均场退火算法。算法通过换拉矩阵把问题映射为神经网络,并建立了包含优化目标项,面积约束项和时延约束项的能量函数,再用均场退火方程失代求解。     

使用逻辑锥分割的组合电路等价性验证

为了提高等价性验证在数字电路中的验证效率,提出一种逻辑锥分割和可满足性相结合的方法。通过划分规则把参照电路和实现电路划分成若干个逻辑锥,利用匹配技术对两者的逻辑锥进行匹配,将已匹配的两个逻辑锥的输出用一个异或门连接,从而得到Miter电路,将该结构转换成相应的合取范式,用可满足性引擎来验证Miter电路是否功能等价。在ISCAS’85基准电路的实验结果表明该方法的可行性。     

数字电路门级并行逻辑模拟

对基于事件驱动的电路门级并行逻辑模拟算法和相应的电路划分算法进行了研究。在保守协议的基础上,模拟算法采用流水线技术避免了死锁;采用事件打包,消息队列和非阻塞通讯技术减少了消息传递开销。在聚集分解的基础上,电路划分算法对组合或时序电路都可进行非循环划分,保证流水线模拟不会出现死锁。在曙光集群上采用MPI实现了模拟算法,对ISCAS部分电路进行实验,获得了很好的加速比。最后提出采用预模拟方法的电路划分改进方案。     

一种基于贝叶斯决策理论的模糊集划分方法

1引言故障诊断字典法是模拟电路故障诊断中具有较高实用价值的方法，该法对含一定容差的线性、非线性电路的硬故障有较好诊断能力．其实施步骤包括：故障集与激励信号选择、模糊集划分、节点优选、故障隔离、故障字典建立、根据测试向量诊断故障[1]．其中模糊集划分是字典法实施的关键，它将直接影响节点优选、故障隔离及故障字典的建立．而故障字典则是最终诊断的依据，所以模糊集划分的合理性将关系到故障诊断的有效性．2传统模糊集划分法由于模拟电路元件参数具有容差，造成电路实际响应也具有容差，使得计算值和测量值不一致．而且由于…     

一种新的矢量数据多边形的快速裁剪算法

为实现飞行地理环境中高效的数据调用,以满足实时性要求,就需要对飞行地理环境中海量的栅格数据与矢量数据进行统一的数据组织。这种统一的数据组织方法不仅要对海量的栅格数据进行矩形分块组织,同时也要对海量的矢量数据进行矩形分块组织。为了高效地对海量的矢量数据进行矩形分块组织,就需要采用高效的矢量数据矩形分块裁剪算法。现有的多边形裁剪算法中,Sutherland-Hodgeman算法和Maillot算法对于裁剪的结果多边形有多个分离部分时都得不到正确的裁剪结果,而Weiler-Atherton算法、Vatti算法和Greiner-Hormann算法却总能得到正确的裁剪结果。后3种算法中,虽然Greiner-Hormann算法在空间消耗和时间消耗上都是性能最好的,但仍不能满足实际工程的要求。为进一步提高裁剪速度,提出了一种新的快速有效的矩形窗口的多边形裁剪算法。该新算法不仅继承了后3种算法在连接形成裁剪的结果多边形时的优点,而且还对Greiner-Hormann算法在插入交点时的处理方式进行了改进,并采用了比Greiner-Hormann算法中应用的双向链表更为简单的单向链表的数据结构。实验结果表明,新算法不仅能得到正确的裁剪结果,而且在空间消耗和时间消耗上的性能优于Greiner-Hormann算法,可满足实际工程的要求。     

正交几何椭圆拟合与代数拟合及椭圆定义的迭代拟合的比较分析

通过把正交几何椭圆拟合与代数拟合和椭圆定义的迭代拟合进行比较分析,考虑到原有拟合存在的缺陷,充分应用正交的概念及最小二乘法(LS)原理和方法的优点,对椭圆进行正交的几何拟合。实验表明,正交几何拟合很好地弥补了其它拟合方法的缺陷,取得良好的效果。     

盐-水体系溶解平衡计算的自由能最小化和溶度积方法比较

从理论上研究在盐水溶解平衡计算中,自由能最小化法与溶度积法的关系,并比较两种计算方法,二者计算结果完全一致。对于低四元的体系,溶度积法较为方便,而对更高元的体系,自由能最小化法有其优越之处。计算中,采用合适的算法至关重要。一维搜索法、插值法、多项式拟合求解法、坐标轮换法、MatLab求解最优化问题的函数等,均可以顺利实现盐—水溶解平衡的体系自由能最小化计算;对于溶度积法,二分法、弦截法、优选法、牛顿法、最速下降法、抛物线法及MatLab求解联立方程问题的函数等都很有效。     

三对角线性方程组的分布式并行算法

文中回顾了Ｍｉｃｈｉｅｌｓｅ＆Ｖｏｒｓｔ算法，分析了影响Ｍ＆Ｖ．算法并行效率的主要因素，根据分布治之思想提出了一种求解三对角方程组的并行算法，新算法通信建立次数的Ｍ＆Ｖ算法的５０％，数据传输量为其３３％，最后的工作站网络环境下实现了新算法，就并行效率与Ｍ＆Ｖ算法进行了比较，结果表明在由６台工作站的组成的网络中新算法必能提高可达到４０％。     

一种实时数据库查询执行方法的设计

在深入分析实时数据库常用的查询执行方法---指针法缺点基础上,给出了一种新的实时数据库查询执行方法---D/S方法。该方法结合了指针法、实体化方法和流水线方法的优点,可有效地节省查询执行的内存需求,并扩展了实时数据库查询优化的空间。     

VE中虚拟器件仿真与建模方法的研究*

结合实际项目的开发,采用面向对象和组件思想提出了一种面向对象和基于组件的虚拟器件仿真与建模方法。面向对象的仿真与建模方法具有良好的直观性、可扩展性和可重用性。基于组件的仿真与建模思想来源于面向对象,但与面向对象的方法相比,基于组件的仿真与建模分析的粒度较大,可重用性更好。     

PID调节器自整定的PM法及其公式推导

本文提出了一种只基于给定相位裕度的自整定方法,并推导出一套相应的自整定公式。对ＰＭ法,临界比例度法,理想继电特性法作了比较性研究。研究结果说明,ＰＭ法优于Ｚ－Ｎ法和Ａｓｔｒｏｍ法。该法现已用于“玻纤拉丝漏板的智能温度控制仪“的科研项目中,并取得了满意的控制效果。     

Chebyshev polynomial acceleration for block SOR methods for solving the rank-deficient least-squares problem

In this article, we give the acceleration of the block successive overrelaxation (SOR) method for solving the rank-deficient least-squares problem. Santos and Silva proposed the two-block SOR method and the three-block SOR method. Here, we consider the acceleration of the two-block SOR method and the three-block SOR method using the Chebyshev polynomial and derive what we term the C-2-block SOR method and the C-3-block SOR method. The advantage of our methods is that we can get good results with very small iteration number. The comparison between the C-2-block method and the C-3-block method is presented. Finally, numerical examples are given.     

基于小波包和区域生长的脑组织图像分割

对利用区域生长进行图像分割问题进行了研究,提出了一种MR脑组织图像分割的方法。该方法利用小波包对医学图像进行分解,通过对重构后的近似图像采用区域生长法进行分割,降低了区域生长算法对噪声的敏感度,减少了利用区域生长算法分割后图像的空洞和小孔。实验证明了该方法对MR脑组织图像分割可以有效减少分割后的小孔和空洞,取得了良好的分割结果。     

中心刚体-柔性梁刚柔耦合动力学模型降阶研究

有限单元法被广泛的采用来描述柔性体的弹性变形,然而有限元节点坐标数目庞大,将会给动力学方程求解带来巨大的计算负担.如何降低柔性体的自由度,是当前柔性多体系统动力学研究的一个重要命题.本文以中心刚体-柔性梁系统为例,采用Krylov方法和模态方法进行降价.然后分别采用有限元全模型、Krylov降阶模型和模态降阶模型,对中心刚体-柔性梁进行刚-柔耦合动力学仿真.仿真结果表明,与采用模态降阶方法相比,采用Krylov模型降阶方法只需要较低的自由度,就可以得到与采用有限元方法完全一致的结果.说明Krylov模型降阶方法能够有效的用于柔性多体系统的模型降价研究.