[發明專利]一種基于混洗蛙跳的軟硬件劃分方法

在審

• 申請號: 201510018301.1
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104573369A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 張濤;孫書婷;蔡曉;張彩霞
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06N3/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于混洗蛙跳的軟硬件劃分方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)初始時刻，將混洗蛙跳算法映射到軟硬件劃分中，完成算法初始化的過程，設定種群中青蛙的個體信息、分組結果、步長概率γ、組內最優青蛙與最差青蛙和全局最優青蛙的初始化參數，并確定算法最大迭代次數；

2)將青蛙個體的位置信息利用適應度函數進行適應度計算，得出青蛙個體的適應度值以及是否滿足系統本身的約束條件，即計算在軟硬件劃分中，每一個青蛙所對應的軟硬件劃分方案中的硬件占用面積和時間開銷；

3)按照青蛙個體的適應度值對整個青蛙種群進行降序排序，并按照模因分組法對青蛙種群進行分組，確定每組中的組內最優青蛙、組內最差青蛙以及整個青蛙種群中的全局最優青蛙；

4)每組中首先利用組內最優青蛙的信息更新組內最差青蛙，若發現更新后的組內最差青蛙的適應度值優于之前的青蛙且滿足系統本身的約束條件，則完成一次更新過程；否則，采用全局最優青蛙的位置信息更新，若更新后的組內最差青蛙的適應度值優于之前的青蛙且滿足系統本身的約束條件，則完成更新過程；若依然無法更新成功，則采用隨機更新的方式更新組內最優青蛙；

5)對全體青蛙種群進行混洗，將所有青蛙個體按適應度值進行降序排序，重新分組；迭代次數iter自加，若迭代次數小于算法最大迭代次數，即iter<IterMax，則轉到步驟2)，否則轉到步驟6)；

6)迭代過程結束時找到的全局最優解即為最佳的軟硬件劃分方案。

2.根據權利要求1所述的一種基于混洗蛙跳的軟硬件劃分方法，其特征在于，步驟1)中包括混洗蛙跳算法的初始時刻，首先隨機生成青蛙種群，每個青蛙的位置對應的N位編碼二進制序列的每一位采用0或1等概率隨機生成的方式，算法最大迭代次數用IterMax表示，迭代次數iter＝0。

3.根據權利要求1所述的一種基于混洗蛙跳的軟硬件劃分方法，其特征在于，步驟2)中，對青蛙種群的每個個體所在的位置進行評估，將每個青蛙的位置對應的N位編碼二進制序列送入評估函數，評估函數包括硬件占用面積和時間開銷因素，以硬件占用面積小和時間開銷短為目標進行加權得到評估結果，找出當前最佳的軟硬件劃分方案。

4.根據權利要求1所述的一種基于混洗蛙跳的軟硬件劃分方法，其特征在于，步驟3)中，對每個青蛙個體進行降序排序，假設每組青蛙的個數為n，按照模因分組法進行分組，即排名為1的青蛙分在1號組，排名為2的青蛙分在2號組，以此類推，排名為m的青蛙分在m號組，排名為m+1的青蛙分在1號組，組號k與青蛙個體的序號i之間的關系為：

k=imodm,imodm>0imodm+m,imodm=0,i=1,2,...,nm]]>

同時標記每組中適應度值最優的為組內最優青蛙x_b、適應度值最差的為組內最差青蛙x_w以及全局適應度值最優的為整個青蛙種群中的全局最優青蛙x_best。

5.根據權利要求1所述的一種基于混洗蛙跳的軟硬件劃分方法，其特征在于，步驟4)所述的利用組內最優青蛙的信息更新組內最差青蛙更新方案如下式

利用全局最優青蛙的信息更新組內最差青蛙更新方案如下式

其中，

ei==(0,0,0,...,1NO.i+1,...0,0,0)]]>

genBool(rand)表示的是采用賭輪法以概率P＝γ產生1，以概率P＝1-γ產生0的一個隨機值生成函數，即

genBool(rand)=1,P=γ0,P=1-γ]]>

γ稱為步長概率。