硬件遺傳算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、遺傳算法是一種模擬自然界生物進(jìn)化的智能優(yōu)化算法，由于它簡便易行、魯棒性強(qiáng)，不依賴于專門的領(lǐng)域知識，僅需適應(yīng)度函數(shù)作評價(jià)來指導(dǎo)其搜索過程，因而已在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
　　 迄今為止，對遺傳算法的研究和應(yīng)用主要集中在算法及其軟件實(shí)現(xiàn)方面，但因其軟件實(shí)現(xiàn)的速度較慢，使其在實(shí)時性要求高的場合的應(yīng)用受到了限制。因此，研究遺傳算法的硬件實(shí)現(xiàn)具有重要的理論意義和應(yīng)用前景。
　　 本文首先對遺傳算法的尋優(yōu)機(jī)理、基本流程和主要算子進(jìn)

2、行了深入分析，根據(jù)硬件實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，通過分析比較選定了適用的選擇算子、交叉算子、變異算子和主要算法參數(shù)，并利用C語言編程實(shí)現(xiàn)了該算法模型，通過函數(shù)優(yōu)化仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性和有效性。之后依據(jù)算法要求以及現(xiàn)場可編輯門陣列(FPGA)的特點(diǎn)進(jìn)行了模塊劃分與電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體包括初始種群、適應(yīng)度計(jì)算、選擇、交叉、變異、群體存儲等功能模塊。接著詳細(xì)分析了各模塊的功能、端口連接、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，并利用硬件描述語言完成了其具體設(shè)計(jì)，并在Altera的Qu