Размещение на основе генетической эволюции

Известия ТРТУ

Тематический выпуск

УДК 658.512

Лебедев О.Б.

Размещение на основе генетической эволюции.

Главной задачей размещения является минимизация общей площади кристалла и создание благоприятных условий для последующей трассировки.

Последние исследования методов оптимизации в различных областях показали высокую эффективность генетических методов.

Недостатком разработанных к настоящему времени генетических алгоритмов, является наличие нелегальных решений, ???? генетические процедуры фактически реализующие идею “слепого поиска”

В работе предложен подход, свободный от перечисленных недостатков.

Разработана структура хромосомы, методы ее кодирования и декодирования, исключающие появление нелегальных решений, и позволяющие использовать все механизмы естественной генетики. Число генов хромосомы равно числу позиций(элементов). Номер гена соответствует номеру элемента. Значением гена является число имеющее кореляционную связь с номером позиции. При декодировании гены упорядочиваются по их значениям. Этот порядок определяет порядок размещения элементов в позициях. Задачей генетического поиска является нахождение хромосомы с такими значениями генов, которые обеспечивают наилучшее решение.

Управляющими параметрами генетической процедуры являются: М-размер популяции, Т-число генераций, Рм-вероятность мутации, Рк-вероятность кроссинговера.

При мутации с вероятностью Рм каждый ген приобретает новое случайное значение в заданном диапазоне.

При кроссинговере потомки образуются из родительской пары, путем обмена с веротностью Рк каждой пары гологичных генов.

Селекция родительской пары и лучшего решения осуществляется на основе "принципа рулетки”

В качестве фитнесса используются оценки числа цепей, пересекающих заданные линии коммутационного поля, что позволяет реально учитывать распределение ресурсов коммутационного поля.

Для увеличения сходимости генетической процедуры предложен оператор дифференцированной мутации. Величина Рм” для гена gi расчитывается по формуле: Рм’’= Рм+kd

Параметр d лежит в пределах от 0 до 1 и является оценкой размещения i-ro элемента. Значение d - пропорционально силе притяжения действующей на i-й элемент: ] £ Рм+к

Программа реализована на языке C++ в среде Windows. Экспериментальные исследования показали что у разработанного алгоритма качество решений лучше, чем у известных GASP, ESP и TimberWolf 3.3 Пространственная сложность О(п п).

УДК 658.512

Кудряшова Э.Е.

Гипертекстовая АОС "Моделирование CAD/CAM"

Гипертекстовая автоматизированная обучающая система (АОС) представляет собой реализацию средствами вычислительной техники ассоциативного представления информации. Разработанная гипертекстовая АОС "Моделирование CAD/CAM" состоит из содержательной части и гипертекстовой программной оболочки. Содержательная часть включает аппарат моделирования структуры и функционирования интегрированных автоматизированных технических систем CAD/CAM: моделирование параллельных процессов на сетях Петри