CC BY
29
Материалы Международной конференции
“Интеллектуальные САПР”
Петри с дополнительной формализованной компонентой "сложный переход" с включением подсистемы моделирования на цепях Маркова. Рассмотрены основные факторы, влияющие на выбор типа ТС па начальных этапах проектирования: интеграционные процессы в условиях неопределенности и "гибкость" автоматизированного технологического комплекса. Предлагается на начальных этапах проектирования применить для прогнозирования процесса развития ТС энтропийную оценку. На основе сииергетической концепции разработана автоматизированная система "Интегрированная АС моделирования CAD\CAM системы"
К разработке заинтересованно отнеслись специалисты Шаньдунского технологического университета, КНДР, во время командировки в ВолгГТУ; также намерения о сотрудничестве были выражены в переписке с W. Krug профессором Дрезденского технического университета, Германия.
УДК 658.512
В.А. Костенко, Р. Л. Смелянский, А.Г. Трекин ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ ДЛЯ СИНТЕЗА СТРУКТУР ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
В работе рассматривается применение генетического алгоритма, базирующегося на алгоритме Холланда - Simple Genetic Algorithm (SGA), для синтеза структур вычислительных систем реального времени (ВС РВ). Основное внимание уделяется проблемам настройки этого алгоритма на задачу синтеза структур ВС РВ и обоснованию принятых решений, приводятся результаты его исследования.
В качестве базовой рассматривается задача синтеза структур ВС РВ в следующей постановке. Для заданных: наиболее сложной истории поведения прикладной программы частично-упорядоченное, множество рабочих интервалов / процессов, составляющих историю выполнения программы (ациклический ориентированный граф), и директивного срока се выполнения директивного срока, распределение процессов по процессорам ВС и интенсивность межпроцессорного взаимодействия.
В работе предложен и обоснован способ кодирования структуры ВС РВ и привязки процессов к процессорам, выбран механизм селекции; разработаны и настроены критерий выживаемости и критерий останова, уменьшена сложность операции мутации; выбран простой способ задания начальной популяции.
Исследование алгоритма проводилось на графах прикладных программ со следующей структурой связей между вершинами: нет ограничений на число входных/выходных дуг; набор независимых вершин; каждая вершина имеет не более одной входной и выходной дуги; каждая вершина имеет не более одной входной дуги, число выходных дуг не ограничено; каждая вершина имеет не более одной выходной дуги, число входных дуг не ограничено; информационный граф адаптивных алгоритмов цифровой обработки сигналов. Число вершин в графах изменялось от 15 до 300.
Исследования показали, что при следующих параметрах: размер популяции 25, вероятность мутации - 0,0075-0,0095, вероятность скрещивания - 0,3-0,5, весовой коэффициент в критерии выживаемости при слагаемом оценки качества решения по выполнению директивного срока - 0,3-0,5, алгоритм для указанных выше типов графов имеет приемлемые сложность и качество решения. Исключение составляют лишь графы, в которых каждая вершина имеет не более одной входной и выходной дуги. Оптимальное решение или достаточно близкое к нему находится за 50-500 итераций алгоритма. Сложность алгоритма растет практически линейно относительно числа вершин и ребер в графе истории поведения программы.
Исследовано влияние дисперсии времен выполнения процессов на качество решения и сложность их получения.
Известия ТРТУ
Тематический выпуск
Исследована возможность использования эвристик для определения порядка выполнения процессов назначенных на один процессор. Их использование не оказывает значительного влияния на качество получаемого решения, но снижается сложность алгоритма из-за уменьшения длины битовой строки.
УДК 681.323
М.В. Рыбальченко АЛГОРИТМ РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ РЕГУЛЯРНЫХ СТРУКТУР С УЧЁТОМ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ
Благодаря использованию СБИС технологии внутримодульные задержки сигналов уменьшаются, а суммарная задержка схемы определяется, главным образом, задержками межмодульных связей. Наличие жёстких временных ограничений на задержки сигналов делает проектирование топологии интегральных схем с учетом временных параметров важной областью изучения. Для сокращения сроков и затрат на проектирование целесообразно, чтобы временной анализ и верификация проводились в ходе физического проектирования. Это обуславливает развитие средств проектирования, которые одновременно оптимизируют как топологические характеристики, так и задержки сигналов /1/.
В данной работе рассматривается алгоритм размещения, ориентированный на ИС с регулярной структурой (например, РРОА), который отыскивает размещение, допустимое по временным параметрам, и одновременно, обеспечивает максимальную трассируемость соединений, причём алгоритм одновременно размещает как логические модули, так и входные/выходные контакты.
Входными данными для алгоритма является схема С, состоящая из набора модулей {М1, М2, М„}, связанных так, чтобы реализовать заданные функции. Топология схемы может
быть абстрактно рассмотрена как граф схемы Сс(Ус.Ес), где Ус- -вершина (модуль), Ес -ребро между двумя вершинами. Пусть Р1 = {х^хг.—.х^} - множество первичных входов схемы, а РО = {1^2,...,Г|} - множество первичных выходов. Также задаются времена прибытия сигналов на первичные входы А(х^, требуемые времена прибытия Я(Г,) на первичные выходы, и внутренние задержки (1(М|) модулей.
Для упрощения вычислений задержки допустим, что:
• входными данными модулей могут быть все логические комбинации;
• выходной сигнал определяется последним приходящим сигналом.
Алгоритм использует итерационный подход и на каждой итерации выполняются фазы сжатия и релаксации. Итерационный процесс завершается, когда удовлетворены все временные ограничения.
Фаза сжатия пытается сделать допустимой задержку выходных сигналов путем укорачивания наиболее длинных путей, определяющих превышение задержки. Однако на фазе сжатия может быть получено недопустимое размещение, в котором на некоторых позициях находится 2 (но не больше двух) модуля. Это позволяет фазе сжатия быть более гибкой и достигать требуемого сокращения задержки.
Если на фазе сжатия было сформировано недопустимое размещение, то на фазе релаксации оно преобразуется в допустимое за счет «временной» реконфигурации. Для достижения достаточно хорошей реконфигурации в смысле, что задержки в критических цепях будут гарантированно меньше заданной величины, используется граф допустимых окрестностей. Граф окрестностей вычисляется с использованием временных допусков реконфигурируемого размещения. Он ограничивает свободу перемещения модулей без нарушения временных ограничений.
Рассмотрим основные шаги фаз сжатия и релаксации.
На фазе сжатия выполняются следующие операции:
1. Анализ временных задержек текущего (начального) размещения:
