Разработка и исследование векторных макромоделей и генетических алгоритмов для синтеза схемотехнических решений

• Автор: Береза, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 157 с.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ, МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ СИНТЕЗА СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
1.1. Постановка задачи для структурного и параметрического синтеза схемотехнических решений

1.2. Анализ традиционных подходов к решению задачи синтеза схемотехнических решений

1.3. Эволюционный подход к решению задачи синтеза схемотехнических решений

1.4. Выбор метода синтеза схемотехнических решений

1.5. Выводы и рекомендации

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ВЕКТОРНЫХ МАКРОМОДЕЛЕЙ СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ И ЦЕЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ ДЛЯ ЭВОЛЮЦИОННЫХ АЛГОРИТМОВ СИНТЕЗА.

2.1. Основные принципы построения моделей и макромоделей

2.2. Классификация макромоделей, использующихся в системах автоматизации схемотехнического проектирования
2.3. Способы предсташтения информации о схемотехническом решении в виде векторных макромоделей для алгоритмов структурного и параметрического синтеза.
2.4. Анализ методов построения целевой функции и выбор вида функции для решения задач синтеза схемотехнических решений
2.5. Выводы и рекомендации
3. РАЗРАБОТКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА СТРУКТУРНОГО
СИНТЕЗА СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
3.1. Методика построения макромоделей для структурного синтеза
схемотехнических решений презентация хромосомы.
3.2. Методика отображения векторной макромодели в схемотехническое представление репрезентация хромосомы
3.3. Целевая функция.
3.4. Генетические операторы и структура генетического алгоритма
структурного синтеза схемотехнических решений
3.5. Теоретическая оценка алгоритма
3.6. Выводы и рекомендации.
РАЗРАБОТКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.
4.1. Методика построения макромоделей для параметрического синтеза схемотехнических решений презентация хромосомы
4.2. Методика отображения векторной макромодели в схемотехническое представление репрезентация хромосомы
4.3. Целевая функция.
4.4. Структура генетического алгоритма параметрического синтеза
схемотехнических решений.
4.5. Теоретическая оценка алгоритма
4.6. Выводы и рекомендации.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ
АЛГОРИТМОВ .
5.1. Цель экспериментального исследования
5.2. Определение управляющих параметров генетических алгоритмов для структурного и параметрического синтеза схемотехнических решений
5.3. Определение пространственной и временной сложности разработанных алгоритмов.
5.4. Сравнение результатов, получаемых представленными генетическими алгоритмами структурного и параметрического синтеза схемотехнических решений.
5.5. Выводы и рекомендации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Для решения поставленных задач использовались следующие МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ элементы теории множеств, элементы теории алгоритмов, элементы теории генетического поиска, методы теории искусственного интеллекта, теория выбора и принятия решений. Разработке целевых функций для оценки качества полученных схемотехнических решений. Пакет программ параметрического синтеза схемотехнических решений, разработанный на основе полученного генетического алгоритма, позволяющий найти работоспособное решение за приемлемое время. Пакет программ структурного синтеза схемотехнических решений, разработанный на основе полученного генетического алгоритма, позволяющий получить нетрадиционные схемотехнические решения с требующимися характеристиками за приемлемое время. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы использованы в госбюджетных работах Разработка теории формализованного отображения объекта познания в категориях человеческого мышления ГР . Разработка и исследование алгоритмов синтеза структурных схем РЭА, выполняемой в рамках дополнительной научно исследовательской работы в г. Постановлением Правительства РФ от июля г. П8 Критические технологии Федерального уровня раздел Информационные технологии и электроника подраздел Системы искусственного интеллекта и виртуальной реальности. Результаты работы были внедрены в Шахтинском Филиче Государственного Управления У ФПС Ростовской области, ООО НПФ ЮжноРоссийский информационный центр и ТОО ТРИВОЛ в качестве ПО САПР схемотехнического проектирования. А также материалы диссертации использованы в учебном процессе на кафедре Радиотехника ЮРГУЭС при чтении лекций, проведении практических и лабораторных занятий по курсам Автоматизированные информационные технологии и аппаратура, Основы автоматизации проектирования радиоэлектронных устройств, Математические основы моделирования цепей и сигналов. АПРОБАЦИЯ основных теоретических и практических результатов работы проводилась на XXIV Международной конференции Новые информационные технологии в науке, образовании и бизнесе 1Т8Е, г. Ялта, г. Всероссийских научнотехнических конференциях с участием зарубежных представителей Интеллектуальные САПР г. Геленджик, г. Всероссийских научных конференциях студентов и аспирантов Радиоэлектроника, микроэлектроника, системы связи и управления г. Таганрог г. Современные методы моделирования технических и экономических систем г. Шахты г. ЮРГУЭС г. Международной научнопрактической конференции Информационные технологии в образовании г. ПУБЛИКАЦИИ. Результаты диссертации отражены в печатных работах. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 7 стр. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы диссертационной работы, поставлена цель работы, приведены основные научные положения выносимые на защиту, представлены сведения о практической ценности, реализации и внедрении, дано общее описание выполненной работы. В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ приведена постановка задач структурного синтеза и параметрического синтеза. Проведен аналитический обзор существующих подходов и методов решения задач структурного и параметрического синтеза схемотехнических решений, выявлены их достоинства и недостатки. Как наиболее перспективный для решения задач структурного и параметрического синтеза определен эволюционный подход. Обосновано применение методов теории генетических алгоритмов для подсистемы САПР схемотехнического синтеза устройств вычислительной техники и систем управления. Сделаны выводы и выработаны рекомендации о целесообразности построения подсистемы САПР схемотехнического синтеза на основе эволюционного подхода. ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ проводится обзорный анализ основных принципов построения макромоделей усчройств вычислительной техники и систем управления. Рассмотрена классификация моделей и макромоделей, использующихся в системах автоматизации схемотехнического проектирования. Проведен анализ методов представления информации об объектах схемотехнического проектирования в терминах теории генетических алгоритмов.