Разработка методов и средств обработки лингвистических структурно-функциональных моделей цифровых аппаратных средств на основе нейро-семантических сетей

• Автор: Игонин, Андрей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 262 с.

Введение
Глава 1. Анализ методов и средств синтеза моделей проектных решений в системах проектировния
1.1. Процесс проектирования, системы моделирования и проектирования аппаратных средств

1.1.1. Структура процесса проектирования.

1.1.2. Типовые маршруты и процедуры проектирования.

1.1.3. Анализ систем проектирования и моделирования аппаратуры.

1.2. Методы автоматизации функциональнологического проектирования

1.2.1. Методы и средства, применяемые в функциональнологическом проектировании

1.2.2. Уровни и языки моделирования функциональных схем

1.3. Анализ систем синтеза структурнофункциональных моделей с применением искусственного интеллекта.

1.3.1. Методы и средства, применяемые в интеллектуальных сапр

1.3.2. Методика описания объектов проектирования в интеллектуальных САПР
1.3.3. Методы автоматизации синтеза проектных решений с применением ИИ
1.4. Анализ моделей представлений знаний в системах искусственного интеллекта, применяемых в САПР
1.4.1. Модели представлений знаний в системах ИИ.
1.4.2. Сетевые модели знаний. Нейронные, семантические сети в системах ИИ
1.5. Методы классификации.
1.6. Анализ недостатков применяемых средств представления и обработки проектных решений САПР
1.7. Постановка задачи
Глава 2. Разработка нейросемантического подхода обработки лингвистических структурнофункциональных моделей.
2.1. Разработка структуры и определение требований к системе анализа ЛСФМ на базе НСП.
2.2. Разработка метода анализа и обработки ЯО на базе НСП.
2.3 Разработка языка описания с классификационным признаком для описания структурнофункциональных моделей.
2.4. Система лексического анализа ЯО I ЯО на базе нейронной сети
2.5. Система синтаксического анализа ЯО ССА ЯО
2.6. Классификация ЛСФМ на базе сетей кохонена
2.7. Разработка метода хранения ЛСФМ
2.8. Выводы.
ГЛАВА 3. Разработка метода синтеза артефактов ЛСФМ с применением НСП.
3.1. Разработка метода преобразования описания артефакта СФМ на БОА в шаблон
3.1.1. Выявление зависимостей между входными ячейками и ячейками памяти и выходами.
3.1.2 Анализ зависимостей в СФМ на БОА
3.1.3. Выводы.
3.2. Разработка элементов алгебры разбора описания ЛСФМ
3.2.1. Определение алгебры разбора СФМ
3.2.2. Операции алгебры разбора СФМ.
3.2.3. Тождественные преобразования в алгебре разбора СФМ.
3.2.4. Описание синтаксиса алгебры разбора описания СФМ на БОА в БНФграмматике.
3.3. Структурнофункциональное проектирование в САПП ЛСФМ
3.3.1. Технология процесса проектирования СФМ в САПП
3.3.2. Разработка метода автоматизации процессов проектирования СФМ с применением НСП
3.3.3 Система информационного поиска артефактов в БД
3.3.4 Разработка языка запросов для информационного поиска.
3.4. Применение сао в реинжиниренге ЛСФМ.
3.5 Оценка эффективности обработки ЛСФМ НСП
3.6. Выводы
Глава 4. Инструментальная среда проектирования структурнофункциональных моделей
4.1. Архитектура системы структурнофункционального моделирования
4.2. Система анализа сфм построенная на базе НСП.
4.3. Подсистема преобразования описания в унифицированную форму
4.4. Подсистема классификации описания.
4.5 Хранение СФМ БД
4.6 Преобразование описания на БОА в ПБОА
4.7. Блок интерфейса с проектировщиком.
4.8. Выводы
Заключение.
Литература


При проектировании БИС и СБИС требуются иные подходы к автоматизации синтеза логических схем, что обусловлено большой размерностью задач и малой значимостью критерия числа букв в логических формулах. На первый план выходят другие цели, такие, как минимизация задержек в проектируемых схемах, затрат времени на проектирование, устранение опасных состязаний сигналов. В этих условиях получили развитие подходы в синтезе на базе идей искусственного интеллекта, эвристические приемы, алгоритмы синтеза по первоначальным формам ФВВ, синтез двухуровневых логических схем на программируемых логических матрицах и др. Модели дискретных устройств, используемые при функциональнологическом проектировании, могут отражать моделируемый объект с разной степенью подробности. Поэтому иерархический уровень функциональнологического проектирования делится на частные уровни системы команд СК, регистровых передач РП, логический вентильный. ЭВМ принципам функционирования и системе команд. Уровень регистровых передач на нем элементами составляемой модели дискретного устройства являются модели регистров и схем межрегистровых передач. С помощью моделей этого уровня проверяется правильность реализации заданных алгоритмов функционирования, временных диаграмм устройства без конкретизации аппаратной реализации и учета особенностей элементной базы. Логический уровень характеризуется использованием полных моделей, составляемых из моделей отдельных логических элементов триггеров, элементов И НЕ, ИЛИ НЕ. Эти модели могут отражать выполнение логических функций с учетом или без учета временных задержек. Основные задачи, решаемые с помощью моделей этого уровня, верификация функциональных и принципиальных схем дискретных устройств, анализ контролирующих и диагностических тестов. Особое место занимают модели дискретных устройств, в которых элементарными составляющими являются модели корпусов микросхем. Такие модели по степени детальности описания устройства соответствуют уровням СК или РП, но учитывают особенности конкретной элементной базы. Основная область их применения проектирование аппаратуры на комплектах микропроцессорных БИС. При проектировании часто возникает необходимость моделирования объекта с одновременным использованием представлений различных иерархических уровней для разных частей объекта. Такое моделирование называется многоуровневым. Если в многоуровневой модели используются уравнения разных типов, то модель называется смешанной. В САПР применяются модели логикоэлектрические, распределеннососредоточенные, с сочетанием представлений уровней логического и регистровых передач. Входные языки логического уровня чаще всего создаются как непроцедурные. Описание схемы на входном языке задается в виде списка элементов моделируемой схемы. Все связи имеют свои имена, обычно совпадающие с именами соответствующих выходов элементов. Отдельные строки служат для перечисления выходов элементов, являющихся выходами всей схемы, и задания входных последовательностей, реакция на которые должна быть получена как результат моделирования. Входные языки уровней СК и РП, как правило, являются процедурными. В них обычно имеются средства для описания, как процессов функционирования моделируемых схем, так и алгоритмов, которые должны быть реализованы в проектируемой схеме. Моделирование на языках РП позволяет проверить правильность проектных решений, принятых при разработке алгоритмов функционирования структурных и функциональных схем. Кроме того, языки РП используются для задания исходной информации при синтезе схем проектируемых устройств. ЯО являются формальной записью, которая может быть использована на всех этапах разработки цифровых электронных систем. Это возможно вследствие того, что такие языки легко воспринимаются как машиной, так и человеком. Они могут использоваться на этапах проектирования, верификации, синтеза и тестирования аппаратуры так же, как и для передачи данных о проекте, модификации и сопровождения. ЯО являются достаточно мощным средством для поддержки проектирования или моделирования, предоставляющие возможность разработчику всесторонне описать структуру или работу устройства.