基于FPGA的遗传算法的硬件实现技术研究
| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 目录 | 第5-8页 |
| 1 绪论 | 第8-12页 |
| ·本文的研究背景及意义 | 第8页 |
| ·国内外研究现状 | 第8-11页 |
| ·算法结构的改进 | 第9-10页 |
| ·硬件实现 | 第10-11页 |
| ·主要研究内容 | 第11-12页 |
| 2 遗传算法及硬件平台简介 | 第12-24页 |
| ·遗传算法简介 | 第12-14页 |
| ·遗传算法的生物学基础 | 第12-13页 |
| ·遗传算法的基本原理 | 第13-14页 |
| ·遗传算法基本框图 | 第14页 |
| ·遗传算法的实现 | 第14-18页 |
| ·编码方式 | 第14-15页 |
| ·适应度评价函数 | 第15页 |
| ·遗传算子 | 第15-18页 |
| ·种群的初始化 | 第18页 |
| ·遗传算法运行参数选择 | 第18-19页 |
| ·确定性的参数调节 | 第18页 |
| ·自适应的参数调节 | 第18-19页 |
| ·小生境与多目标优化 | 第19-20页 |
| ·硬件开发平台简介 | 第20-23页 |
| ·现场可编程门阵列 | 第20页 |
| ·硬件描述语言 | 第20页 |
| ·开发环境和调试环境 | 第20-21页 |
| ·Virtex-5硬件平台 | 第21-22页 |
| ·开发流程 | 第22-23页 |
| ·本章小结 | 第23-24页 |
| 3 遗传算法硬件系统的总体设计 | 第24-32页 |
| ·遗传算法硬件平台的模块划分 | 第24-25页 |
| ·系统的总体设计 | 第25-28页 |
| ·遗传算法硬件平台的系统框图 | 第25-26页 |
| ·遗传算法功能模块 | 第26-27页 |
| ·系统功能模块 | 第27页 |
| ·各个模块接口的标准化定义 | 第27-28页 |
| ·系统主要参数的选择 | 第28页 |
| ·系统的流水线和并行性设计 | 第28-31页 |
| ·系统的并行化设计 | 第28-30页 |
| ·系统的流水线设计 | 第30-31页 |
| ·本章小结 | 第31-32页 |
| 4 遗传算法硬件系统的模块设计 | 第32-62页 |
| ·选择模块 | 第32-35页 |
| ·选择模块算法模型 | 第32页 |
| ·选择模块的工作流程 | 第32-33页 |
| ·选择模块的设计实现 | 第33-35页 |
| ·交叉模块 | 第35-39页 |
| ·交叉模块的工作流程 | 第35页 |
| ·基本位交叉模块 | 第35-36页 |
| ·部分匹配交叉模块 | 第36-39页 |
| ·变异模块 | 第39-42页 |
| ·基本位变异模块 | 第40页 |
| ·交换变异模块 | 第40-41页 |
| ·逆转变异模块 | 第41-42页 |
| ·种群初始化模块 | 第42-45页 |
| ·二进制编码的初始化 | 第43页 |
| ·符号编码的初始化 | 第43-45页 |
| ·固定初始化 | 第45页 |
| ·伪随机数模块 | 第45-49页 |
| ·基于线性同余法的伪随机数模块 | 第46-47页 |
| ·基于线性反馈法的伪随机数模块 | 第47-48页 |
| ·两种方法的比较 | 第48-49页 |
| ·随机数接口模块 | 第49-54页 |
| ·交叉接口模块 | 第49-50页 |
| ·变异接口模块 | 第50-51页 |
| ·选择接口模块 | 第51-52页 |
| ·种群初始化接口模块 | 第52-53页 |
| ·随机数接口控制模块 | 第53-54页 |
| ·适应度计算模块 | 第54-56页 |
| ·适应度计算的基本方法 | 第54-55页 |
| ·TSP问题的适应度计算 | 第55-56页 |
| ·函数优化问题的适应度计算 | 第56页 |
| ·存储器控制/接口模块 | 第56-59页 |
| ·种群初始化/选择接口模块 | 第57-58页 |
| ·适应度接口模块 | 第58-59页 |
| ·存储器接口控制模块 | 第59页 |
| ·系统控制模块 | 第59-60页 |
| ·存储器组模块 | 第60-61页 |
| ·本章小节 | 第61-62页 |
| 5 经典问题遗传算法的硬件实现 | 第62-72页 |
| ·函数极值问题 | 第62-68页 |
| ·目标函数 | 第62页 |
| ·函数极值问题的软件仿真 | 第62-66页 |
| ·函数极值问题的硬件实现 | 第66-67页 |
| ·结果分析 | 第67-68页 |
| ·旅行商问题 | 第68-71页 |
| ·旅行商问题模型 | 第68页 |
| ·旅行商问题的软件仿真 | 第68-69页 |
| ·旅行商问题的硬件实现 | 第69-70页 |
| ·一个简单的粗粒度模型 | 第70页 |
| ·结果分析 | 第70-71页 |
| ·本章小结 | 第71-72页 |
| 6 总结与展望 | 第72-74页 |
| ·工作总结 | 第72-73页 |
| ·遗传算法硬件实现的展望 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
