[發明專利]基于FPGA高效訓練的遺傳算法及系統

有效

• 申請號: 201710198898.1
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN107145944B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 皇甫江濤;夏磊;鄧皓;張海忠;冉立新
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06N3/12
• 分類號: G06N3/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

1.一種基于FPGA高效訓練的遺傳算法，其特征在于：該算法的步驟如下：

步驟1)開始訓練時，電腦將要進行運行的遺傳算法代碼下載到FPGA中進行訓練；

步驟2)在FPGA中進行優化后，將運行結果節點輸出反饋回電腦，在電腦中將優化的節點結果生成一個config文件保存下來；

步驟3)然后將優化完的節點結果代替原來遺傳算法中的初始節點，在電腦編譯生成高速遺傳算法代碼，并重新下載到電腦中，使用高速模式進行運行；

通過FGPA進行遺傳算法節點的更新，同時，將遺傳算法代碼更新通過電腦進行實現，進行編譯完成后再重新下載到FPGA的ROM中，實現實時的訓練過程；FPGA內部分為2種交替運行的代碼；

實現了軟硬件結合的遺傳算法的訓練與優化，采用了訓練與執行過程的分離，加快了系統數據處理和運算的速度，兼顧了靈活和效率；

所述步驟1)中的訓練采用兩個模式：模式A訓練模式——將電腦上運行編譯的遺傳算法訓練代碼下載入FPGA，下載完成后進行訓練，實現遺傳算法的節點優化；模式B運行模式——使用訓練完成后的優化節點生成新的高速遺傳算法代碼，下載入FPGA中進行高速運行，進行新數據的測試輸入與輸出，同時進行輸出與預期的結果的誤差進行比較，如果誤差過大，反饋給電腦編譯生成新的訓練代碼，重新訓練，直至得到符合條件的誤差。

2.用于權利要求1所述的一種基于FPGA高效訓練的遺傳算法的系統，其特征在于：包括進行軟件編程的電腦和進行硬件運算的FPGA；進行軟件編程的電腦輸出端通過下載數據線與FPGA輸入端連接，FPGA輸出端通過反饋數據線與進行軟件編程的電腦輸入端連接。