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基于生物学的电子电路设计

资料介绍
EDAPLD论文

基于生物学的电子电路设计
摘要:介绍了可进化硬件的机理和相关技术,着重阐述了一种基于进化论中遗传算法的
大规模电子电路设计方法,分析了如何通过可进化硬件的机理来实现复杂系统的高容错
性设计。介绍了进化电子电路设计的设计架构及基本设计步骤实现进化电子电路设计的
设计环境。展望了基于可进化硬件思想的电子电路设计的发展前景。
    关键词:可进化硬件 遗传算法 电子电路设计 现场可编程门阵列
在人类的科学研究中,有不少研究成果得益于大自然的启发,例如仿生学技术。随着
计算机技术和电子技术的发展,许多的科学研究越来越与生物学紧密相联。在人工智能
方面,已经实现了能用计算机和电子设备模仿人类生物体的看、听、和思维等能力;另
一方面,受进化论的启发,科学家们提出了基于生物学的电子电路设计技术,将进化理
论的方法应用于电子电路的设计中,使得新的电子电路能像生物一样具有对环境变化的
适应、免疫、自我进化及自我复制等特性,用来实现高适应、高可靠的电子系统。这类电
子电路常称为可进化硬件(EHW, Evolvable
HardWare)。本文主要介绍可进化硬件EHW的机理及其相关技术并根据这种机
理对高可靠性电子电路的设计进行讨论。
1 EHW的机理及相关技术
计算机系统所要求解决的问题日趋复杂,与此同时,计算机系统本身的结构也越来越
复杂。而复杂性的提高就意味着可靠性的降低,实践经验表明,要想使如此复杂的实时
系统实现零出错率几乎是不可能的,因此人们寄希望于系统的容错性能:即系统在出现
错误的情况下的适应能力。对于如何同时实现系统的复杂性和可靠性,大自然给了我们
近乎完美的蓝本。人体是迄今为止我们所知道的最复杂的生物系统,通过千万年基因进
化,使得人体可以在某些细胞发生病变的情况下,不断地进行自我诊断,并最终自愈。
因此借用这一机理,科学家们研究出可进化硬件(EHW,E……
基于生物学的电子电路设计
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kljie1000· 2009-09-12 15:53:03
henhao