[發明專利]一種基于帕雷托支配的MPRM電路多目標優化方法有效
| 申請號： | 202010133546.X | 申請日： | 2020-02-28 |
| 公開（公告）號： | CN111400996B | 公開（公告）日： | 2023-06-06 |
| 發明（設計）人： | 俞海珍;閆盼盼;張維山;史旭華 | 申請（專利權）人： | 寧波大學 |
| 主分類號： | G06F30/398 | 分類號： | G06F30/398;G06N3/006;G06F111/06 |
| 代理公司： | 寧波奧圣專利代理有限公司 33226 | 代理人： | 方小惠 |
| 地址： | 315211 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 帕雷托 支配 mprm 電路 多目標 優化 方法 | ||
本發明公開了一種基于帕雷托支配的MPRM電路多目標優化方法，將MPRM電路面積和功耗優化問題轉換為粒子群尋優問題，通過多目標三值多樣性粒子群算法對MPRM電路面積與功耗進行最佳極性搜索，建立基于MOTDPSO算法的粒子與MPRM電路極性之間的參數映射關系，再將MPRM電路面積優化的各參數與的各參數進行關聯，構建面積和功耗優化函數，在多目標三值多樣性粒子群算法求解MPRM電路面積和功耗綜合優化問題的基礎上，對超出定義的速度邊界范圍和位置邊界范圍的粒子，執行邊界約束處理，并結合支配概念來優化；優點是搜索效率高，且尋優能力強，優化效果好。
技術領域
本發明涉及一種MPRM電路多目標優化方法，尤其是涉及一種基于帕雷托支配的MPRM電路多目標優化方法。
背景技術
隨著集成電路(IC)技術的發展，集成電路的集成度正在迅速提高。功耗和面積已經成為IC設計中不容忽視的問題，在集成電路設計流程的各個階段都需要考慮電路面積和功耗。
任何邏輯電路都可以采用基于AND/OR/NOT形式的布爾邏輯來表示，也可以采用基于AND/XOR或OR/XNOR形式的Reed-Muller(RM)邏輯來表示。隨著集成電路優化設計的發展，以Reed-Muller(RM)邏輯表示的邏輯電路在功耗、面積、速度和可測試性方面比傳統布爾邏輯的形式更具優勢。RM邏輯主要分為固定極性RM(fixed-polarity?Reed-Muller，FPRM)和混合極性RM(mixed-polarity?Reed-Muller，MPRM)。MPRM與FPRM相對比，MPRM不但具有更為簡單的表示，且MPRM展開式的極性搜索空間龐大，包含了FPRM展開式的所有極性。因此，MPRM具有比FPRM更大的優化空間和更好的優化效果。
極性直接決定MPRM電路的表達式形式，進而影響MPRM電路的面積和功耗。MPRM電路的優化是在特定空間中搜索一個或多個極性，使其目標函數獲得最優值。但是，MPRM電路的極性搜索空間龐大，使其電路性能優化的時間和空間復雜度很高。目前，MPRM電路優化普遍使用的方法是枚舉法和遺傳算法。但是，大規模的MPRM電路優化使用枚舉法需要耗費大量時間，搜索效率低，使用遺傳算法求解又會有種群多樣性保持機制差、收斂速度慢和局部尋優能力弱等缺點，以致最終優化效果較差。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種搜索效率高，且尋優能力強，優化效果好的基于帕雷托支配的MPRM電路多目標優化方法。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種基于帕雷托支配的MPRM電路多目標優化方法，包括以下步驟：
(1)讀取代表電路結構的函數表達式：
其中，n表示函數f(xn-1,xn-2,...,xk,...,x0)的輸入變量數，(xn-1,xn-2,...,xk,...,x0)為函數f(xn-1,xn-2,...,xk,...,x0)的n個輸入變量，xk為函數f(xn-1,xn-2,...,xk,...,x0)的第k+1個輸入變量，k＝0,1,2,...n-1，∏為與運算符號，ai是第i個最大項系數，且ai∈{0,1}，i為最大項序數，用二進制表示為in-1in-2…ik…i0，mi表示第i個最大項，其符號表示形式為式中的出現形式和ik相關，若ik＝1，若ik＝0，其中為xk的反變量；
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