软硬件划分的启发式算法

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:juese1234567
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在实现嵌入式系统的过程中,软硬件协同设计技术通常需要考虑在缩短上市时间的基础上满足各种设计约束。协同设计的一个关键要求是对系统模块进行一个有效的软硬件划分,在满足功耗,延迟,硬件面积等因素的约束下,使得系统的某个属性,比如通讯代价,硬件资源开销等达到最优。   作为软硬件系统设计的关键步骤之一,软硬件划分技术对于系统的整体性能有显著的影响。而该划分问题本身已经被证明是NP完全问题,所以通常通过设计一些近似算法来对此类问题进行求解。本文将一类软硬件划分问题转化成扩展的0-1背包问题,然后设计了一个启发式算法来解决这个问题,并使用了禁忌搜索这种智能优化方法对该启发解进行提升,从而达到在满足系统软件代价和通讯代价的前提下,使得系统的硬件代价最小的优化目标。充分的实验数据表明,本文提出的算法和国内外最新的工作相比,能产生质量更好的解,本文算法最高能提升百分之二十八。   本文还将软硬件划分问题抽象成一个图平衡划分问题,在这个新的计算模型下,本文运用了同样的策略来解决这一类问题。除了在软硬件划分领域,该问题还被证明是一类广泛应用在大规模集成电路设计,图像分割,数据挖掘等领域的NP完全问题,所谓平衡划分问题,就是对于给定的图,寻求一个可行划分,将顶点集合划分到两个互不相交的集合中,使得系统的割边数最少,并且要求划分结果要保持两个集合中的顶点数目大致相等。本文提出了一个简单高效的多启动(Multi-start)的启发式算法来解决这个平衡划分问题,并采用禁忌搜索对该启发解进行提升。实验数据表明,在最好情况时,本文算法在和当前最新工作中算法性能相当,而且在平均性能上要显著优于原文算法。本文算法在平均性能上最高能提升百分之五十以上。
其他文献
计算机网络技术的快速发展,开启了全球广泛通信的时代。由于计算机网络以开放性为特征,用户在共享资源的同时,就无法避免隐私保护问题。特别是电子商务和电子政务等应用的推
随着计算机技术的不断发展,基于计算机视觉的智能控制与人机交互得到越来越多人的关注。能够满足人们大量数据交互需求的新型人机交互技术是未来计算机发展的趋势之一。手势跟
网络海量数据的出现,对系统的存储管理和访问提出新的要求,存储系统一般需要兼顾一致性、可用性和容错性中的两种,传统的关系型数据库因缺乏面对复杂数据的应变,而逐渐被淘汰。分
钻井作业是一项高风险的系统工程,如果不切实做好防范工作,那么可能会对钻井作业周边的自然生态环境造成难以消除的影响。随着理论数学和计算机相关技术的不断发展,关于钻井
心电信号的检测是心脏疾病临床诊断中的重要环节,如何增加心电信号采集的精度、降低噪声干扰、提高心电信号检测的效率一直是心电信号检测研究的核心问题。本文主要从三个方
作为新一代的软件架构,面向服务的体系架构SOA (Service-Oriented Ar-chitecture)具有松耦合、开放和平台及实现语言独立的特性,为服务的重用和跨平台的业务整合与交互提供了
近年来互联网的飞速发展,相关技术的日益成熟,同时各种网络应用给我们的日常生活带来了极大的方便,因此带动了互联网用户爆炸式的增长。互联网已成为我们生活,工作和学习等方
防火墙是最广泛部署的安全机制之一,其有效性取决于网络过滤策略的配置。如今,防火墙策略异常检测与处理技术已经普遍应用于现实场景中。在防火墙中存在异常策略时,系统会对
随着信息技术的快速发展,信息管理系统逐渐开始普及。大部分企业及高校开始构建自己的信息管理系统,用来规范管理日常办公流程,提高工作效率。在传统软件应用模式下,对于每个
相关向量机是一种基于稀疏概率模型的机器学习方法,与机器学习中分类回归领域得到了广泛应用的支持向量机在体系结构和功能运作上十分接近,从而较好地吸收了支持向量机泛化能