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在现代电路系统设计中，晶体管是电路中的关键元件。由于晶体管可以使用高度自动化的过程进行大规模生产，其成本相对较低，在当今乃至以后其使用频率将会提升。同时，由于电路系统工作环境的多样性、可变性，电路系统的容错能力显得尤为重要。因此现今在晶体管元件大范围使用的环境下，对由晶体管构建的电路模块和电路系统的容错性研究具有十分重要的意义。
美国NASA实验室的A.Stoica等人对晶体管阵列容错设计方法的研究取得了一些有价值的成果。然而，1）实际电子系统中所包含的电路类型不止“与”门和高斯信号生成器;2）由于晶体管阵列的结构相对固定，这一定程度上限制了电路结构的多样性。3）在实际环境中，温度可能是不断变化的，而且有些应用环境下，温度的变化有可能很剧烈。针对这三个问题，我们进行了有针对性的研究工作，
主要包括：
(1)对晶体管阵列容错方法进行了进一步的研究，并针对“非”门进行了容错性设计研究。首先，电路的演化设计具有自适应，自组织，自修复的特点，可以用来研究晶体管级电路的容错特性。其次，GA是一种有效的演化算法，由于其自上而上的搜索方式，整体的搜索策略，优化计算时不依赖与梯度信息，因而适合解决一些传统搜索方法难以解决的高难度复杂的非线性问题。基于GA的晶体管级电路的定结构容错方法研究的实验数据说明了使用该容错方法的晶体管级电路具有良好的容错性能。
(2)针对晶体管级电路的非定结构容错方法研究。本论文采用了一个输入，一个输出的胚胎电路为实验平台，遗传算法为演化算法。由于演化非定结构电路时可以生成多个功能相同但结构不同的电路个体，这些电路个体基于同一错误条件而同时出错概率极低。因此，此异构容错思想适于研究晶体管级电路非定结构容错特性。基于GA的晶体管级电路的非定结构容错方法研究的实验数据验证了采用该容错方法的非定结构晶体管级电路具有良好的容错性能。
(3)针对变温环境下晶体管级电路的容错方法研究。本论文提出了一种容错算法思想，该算法用于在变温环境下得到容错性能较好的个体。算法分为功能型进化算法和容错型进化算法，功能型进化算法旨在得到拓扑结构不同而功能相同的电路池，重点关注电路池的种群多样性。容错型进化算法则在电路池的基础上，选择出在变温环境下具有良好容错性能的电路拓扑结构。通过实验说明该算法思想可以选择出适应于更广的温度范围的电路拓扑结构，同时，在变温环境中，选择出来的电路结构有更好的容错适应能力。因此在变温环境中，使用本论文所提出的算法思想能够选择出具有更好的容错性能的晶体管级电路。