Исследование и разработка генетических алгоритмов и автоматов адаптации для повышения эффективности доступа к данным САПР СБИС

• Автор: Венцов, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.12, 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ САПР СБИС

1.1. Анализ процесса проектирования и средств автоматизации проектирования СБИС

1.2. Обзор стандартных подходов организации доступа к данным САПР СБИС.

1.3. Постановка задач выбора оптимального порядка соединения отношений, расположенных на одном и на нескольких узлах распределенной САПР

1.4. Обзор перспективных методов решения оптимизационных задач

1.5. Выводы.

2. РАЗРАБОТКА ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ И АЛГОРИТМОВ СЛУЧАЙНОГО ПОИСКА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО ПОРЯДКА СОЕДИНЕНИЯ ОТНОШЕНИЙ, НА ОСНОВЕ СТАТИЧЕСКОГО МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ ЗАПРОСОВ
2.1. Математическая формулировка задачи выбора оптимального порядка соединения отношений расположенных на одном узле САПР СБИС
2.2. Математическая формулировка задачи выбора оптимального порядка соединения отношений расположенных на нескольких узлах распределенной САПР СБИС.
2.3. Анализ целесообразности применения стандартных генетических операторов для построения генетических алгоритмов решающих поставленные задачи
2.4. Разработка и анализ генетического алгоритма решающего задачу выбора оптимального порядка соединения отношений расположенных на одном узле САПР, на основе стандартных генетических операторов.
2.5. Разработка и сравнительный анализ модифицированного генетического алгоритма, решающего задачу выбора оптимального соединения отношений расположенных на одном узле САПР
2.6. Разработка и анализ модифицированного генетического алгоритма, решающего задачу выбора оптимального соединения отношений расположенных различных узлах САПР.
2.7. Разработка алгоритмов случайного поиска решения задачи выбора оптимального порядка соединения отношений расположенных на одном узле САПР.
2.8. Сравнительный анализ результатов работы разработанных алгоритмов
2.9. Выводы.
3. РАЗРАБОТКА ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ И АВТОМАТОВ АДАПТАЦИИ ДЛЯ ПОИСКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО ПОРЯДКА СОЕДИНЕНИЯ ОТНОШЕНИЙ РАСПОЛОЖЕННЫХ НА ОДНОМ УЗЛЕ САПР, НА ОСНОВЕ АДАПТИВНОЙ СХЕМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ЗАПРОСОВ
3.1. Разработка и анализ модифицированного генетического алгоритма решения задачи
3.2. Анализ результатов работы разработанного алгоритма.
3.3. Разработка автомата адаптации для решения поставленной задачи
3.4. Анализ результатов работы автоматов адаптации использующих различные алгоритмы оптимизации.
3.5. Выводы.
4. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.
4.1. Описание пакета программ моделирующих работу генетических алгоритмов и автоматов адаптации.
4.2. Определение вычислительной сложности алгоритмов для динамического программирования и жадного алгоритма
4.3. Анализ алгоритмов разработанных для поиска решения задачи выбора оптимального порядка соединения отношений расположенных на одном узле САПР, на основе статического подхода
4.4. Анализ алгоритмов разработанных для поиска решения задачи выбора оптимального порядка соединения отношений на основе адаптивного подхода.
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список литературы


В приложении приведены акты об использовании результатов работы. Основой элементной базы современных радиоэлектронных устройств являются большие интегральные схемы БИС и сверхбольшие интегральные схемы СБИС 1. Проектирование СБИС это сложный процесс, требующий значительных интеллектуальных, временных и вычислительных ресурсов. Сроки разработки устройств, содержащих в себе СБИС, могут превышать время, в течение, которого изделие пользуется спросом, вследствие чего проектирование, изготовление и тестирование современных СБИС необходимо осуществлять в кратчайшие сроки 1. Одним из способов ускорения производства СБИС является автоматизация проектирования. Автоматизация проектирования этого многоаспектная и многоуровневая проблема, включающая исследования, разработку, производство и эксплуатацию технических, математических, программных, организационных, методических средств и управление жизненным циклом продукции 1. При проектировании СБИС соблюдают общепринятую последовательность шагов 1 системная спецификация, функциональное проектирование, логическое проектирование, схемное проектирование, конструкторское проектирование, технологическое проектирование, изготовление кристаллов чипов, сборка, размещение блоков в корпусах, тестирование и контроль. Выполнение большинства этапов требует решения сложных научнопрактических задач, в том числе и оптимизационных. Типичной структурой управления данными САПР СБИС обладает подсистема автоматизированного проектирования СБИС в составе САПР 9. Рис. Базовой составляющей пакета является программа , предназначенная для создания принципиальных схем проекта и библиотек компонентов. V, включать ранее созданные описания в разрабатываемый проект. Модуль i предназначен для моделирования аналоговых устройств. На основе библиотек функциональных параметров микросхем моделируется работа устройства, строятся диаграммы напряжений. Модуль поддерживает следующие виды анализа расчет режима по постоянному току, частотных характеристик и переходных процессов, многовариантный и статистический анализ по методу МонтеКарло, расчет чувствительности схемы к разбросу параметров компонентов, графический анализ формы сигнала и т. Библиотека моделей содержит описание более тыс. Модуль x осуществляет синтез и моделирование программируемых логических интегральных схем ПЛИС. Модуль i предназначен для моделирования аналоговых, цифровых и аналогоцифровых устройств. Параметрическая оптимизация осуществляется модулем i ii. Модуль предназначен для создания печатных плат. В зависимости от типа проекта загружаются соответствующие, определяемые пользователем библиотеки компонентов. При создании принципиальных схем проекта необходимая информация отыскивается во встроенной базе данных, которая поставляется вместе с системой и может дополнятся проектировщиками. В состав модуля входит сеточный автотрассировщик проводников на слоев и средства создания управляющих файлов для фотоплоттеров. Компонент Ii I позволяет получать доступ через Интернет к расширенной базе данных. База данных хранит информацию более чем о 0 тыс. Кроме наименования и условного обозначения заносятся функциональные параметры микросхем соответствие состояний входов и выходов, временные задержки и т. Имеется возможность загрузки файлаописания компонента для обработки другими модулями пакета. Дальнейшим развитием САПР являются можно считать платфорхмы x и iv компании , эквивалентные возможности поддерживают пакеты РСВ i i компании . I . СБИС и разработки полупроводниковых интегральных схем. Платформа x позволяет осуществлять логический синтез цифровых вычислительных систем, осуществлять разработку полупроводниковых интегральных схем. Основой информационного обеспечения платформы x является база данных проектной информации i. База данных является общим хранилищем данных для всех инструментов входящих в платформу проектирования x. Позволяет оптимизировать проекты, содержащие до нескольких миллионов логических элементов. Поддерживает возможность контроля и настройки процессов синтеза и оптимизации. V Vi V.