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진화알고리즘을 통한 디지털회로의 자동 설계 알고리즘 = Automated design of digital circuits through evolutionary algorithm
서명 / 저자 진화알고리즘을 통한 디지털회로의 자동 설계 알고리즘 = Automated design of digital circuits through evolutionary algorithm / 김거용.
저자명 김거용 ; Kim, Ger-Yong
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2010].
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8021761

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MBiS 10011

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초록정보

Evolutionary algorithms are utilized in many fields to find optimal solutions efficiently. However, conventional evolutionary algorithms didn’t see much progress until nowadays in addressing scalability, especially in automatic digital circuit design, because of the characteristics of digital circuit’s solution space. In this paper, ‘Virtual Cell Programming’ scheme is proposed to enhance the performance of evolutionary algorithms, especially for digital circuit design. This scheme consists of three layers Virtual Population, Cells, and Gene-Protein layers from top to bottom. Virtual Population layer (VPL) makes population pools with the number of output lines, manages Cell layers by elite pool strategy and enables each individual’s existence in every population pool to supply diversity. Individuals in Gene-Protein layer (GPL) consist of only AND gate with multiple input. PL provides Cell layers with their components. Cell layer (CL) is virtual OR gates that is like PAL structure to sum up it’s components from Protein layer. Cell layer (CL) consists of “one output line” and it is evaluated for each target. Using restricted number of Open input, most of the target circuits are evolved and achieve the scalability goals.

진화 알고리즘은 여러 분야에서 최적의 해를 효율적으로 구하기 위해 활용되고 있다. 그러나, 기존의 진화 알고리즘들, 특히 디지털 회로의 자동 설계를 위한 방법들은 디지털회로 설계의 해공간 자체의 특성 때문에 문제의 확장성 (Scalability) 측면에 있어서 별 진전을 보이지 못하고 있다. 본 논문은 디지털 회로 설계에 사용되는 진화 알고리즘의 성능을 향상시키기 위해 ‘가상 세포 프로그래밍 (Virtual Cell Programming, VCP)를 제안하였다. 이 알고리즘은 위로부터 아래로 가상 개체군 (Virtual Population), 세포 (Cell), 그리고 유전자-단백질 (Gene-Protein)의 세 개의 계층으로 구성되어 있다. 가상 개체군 계층 (VPL)은 개체군의 숫자를 목표 회로의 출력 개수만큼 구성하여, 세포 계층 (CL)에서 우성 개체 (Elite)를 선별하여 관리하고, 모든 세포 개체 (Cell)들이 모든 가상 개체군에 존재하도록 하여 다양성을 증진시킨다. 유전자-단백질 계층 (GPL)의 개체들은 다입력 AND 게이트로 치환되며, CL의 개체는 그러한 GPL의 개체들을 하위원소로 복제하여 OR 동작을 수행함으로써, PAL 구조처럼 동작하게 된다. Cell은 하나의 출력 선으로 치환될 수 있으며, 회로의 모든 출력선 (목표)들과 비교 및 평가된다. 유전자-단백질 계층의 개체에 들어오는 입력들 중 연결되지 않는 입력의 개수를 제어함으로써, 목표회로로 빠른 시간 내에 진화하였으며, Scalability가 향상되었다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MBiS 10011
형태사항 v, 27 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 한국어
일반주기 저자명의 영문표기 : Ger-Yong Kim
지도교수의 한글표기 : 조광현
지도교수의 영문표기 : Kwang-Hyun Cho
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 바이오및뇌공학과,
서지주기 참고문헌: p. 26-27
주제 진화 알고리즘
진화 하드웨어
설계 자동화
가상 세포 프로그래밍
Evolutionary algorithm
Evolvable Hardware
Automated design
VCP
Virtual Cell programming
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