本项目旨在深入研究进化型硬件设计理论和方法,以进化算法为基础,结合人工免疫模型和算法,设计和建立一种新型的基于进化的硬件设计理论和方法,为解决硬件设计所面临的难题提供新的理论和技术。具体而言,研究内容包括基于FPGA的进化型硬件设计模型和算法、设计理论基本框架和相应设计技术准则,以及在此基础上进一步探索和研究可靠性硬件的进化设计方法,提出基于进化算法的冗余容错硬件设计技术,并将进化型硬件研究领域延伸至进化型SOC,在SOC体系结构空间搜索方面进行探索研究。进化型硬件的研究顺应了当前智能化电路和芯片设计的潮流,完全有可能给新一代电路和芯片设计带来重大变革。本项目对进化型硬件理论和应用的研究,对新型电路和芯片设计方法、自组织和自适应硬件系统等的研究和发展,对解决当前电路和芯片设计中面临的各种重大问题,提高国家的科技竞争力和国防实力,都具有非常重要的现实意义。
本项目旨在深入研究进化型硬件设计理论和方法,以进化算法为基础,结合人工免疫模型和算法,设计和建立一种新型的基于进化计算的硬件设计方法。研究内容包括进化型硬件设计模型和算法以及冗余容错硬件的进化设计方法等,并将进化型硬件研究领域延伸至进化型SoC进行探索研究。项目组提出了用于组合逻辑电路自动设计的进化非选择算法、用于多态电路设计的基于加权和的进化算法、针对时序逻辑电路的基于三步分解(状态分解、输出分解和输入分解)的进化设计方法等,给出了完备多态门集的概念和实例以及相应的通用设计方法;设计了针对硬件免疫系统中不完整自我集和脏自我集问题的检测器集、自我集更新策略,以及面向MC8051单片机IP Core的硬件免疫系统;开展了基于进化型硬件的冗余容错技术研究,提出了相应的冗余容错电路进化设计和选择算法;提出了基于免疫原理的软硬件划分算法、基于"寄存器-栈"结构的免疫编程算法等,并构建了IP Core进化设计与自动验证原型系统。总的来说,本项目围绕进化型硬件开展了具体研究,对进化型硬件的进一步深入研究具有良好参考价值。