• Title/Summary/Keyword: 유전자 알고리즘 프로세서

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Evolvable Hybrid-ware using FPGA (FPGA를 이용한 진화 하이브리드웨어)

  • 김태훈;이동욱;심귀보
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.51-54
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    • 2003
  • 진화하드웨어는 하드웨어 스스로 진화하여 필요한 회로를 구성한다 회로를 재구성하기 위해서 유전자 알고리즘을 사용한다. 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)은 전역적 탐색을 통하여 해를 구한다. 하지만 유전자 알고리즘은 많은 개체의 평가를 통하여 이루어지기 때문에 수행하는데 시간이 많이 소요된다. 이전의 연구에서 유전자 알고리즘 프로세서를 이용하여 진화하드웨어를 구성했다. 유전자 알고리즘 프로세서는 유연성이 떨어지고 범용적으로 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 CPU를 이용하여 유전자 알고리즘 프로세서를 소프트웨어로 제어하는 방법을 제안한다 소프트웨어로 합성한 신호로 GAP의 동작을 제어하기 때문에 유연성을 가질 수 있다 FPGA에 CPU와 유전자 알고리즘 프로세서를 구현하여 one-chip 하드웨어를 구현한다.

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Real-time processing system for embedded hardware genetic algorithm (임베디드 하드웨어 유전자 알고리즘을 위한 실시간 처리 시스템)

  • Park Se-hyun;Seo Ki-sung
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.8 no.7
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    • pp.1553-1557
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    • 2004
  • A real-time processing system for embedded hardware genetic algorithm is suggested. In order to operate basic module of genetic algorithm in parallel, such as selection, crossover, mutation and evaluation, dual processors based architecture is implemented. The system consists of two Xscale processors and two FPGA with evolvable hardware, which enables to process genetic algorithm efficiently by distributing the computational load of hardware genetic algorithm to each processors equally. The hardware genetic algorithm runs on Linux OS and the resulted chromosome is executed on evolvable hardware in FPGA. Furthermore, the suggested architecture can be extended easily for a couple of connected processors in serial, making it accelerate to compute a real-time hardware genetic algorithm. To investigate the effect of proposed approach, performance comparisons is experimented for an typical computation of genetic algorithm.

A Dynamic Load Balancing Scheme Using Genetic Algorithm in Heterogeneous Distributed Systems (이질형 분산 시스템에서 유전자 알고리즘을 이용한 동적 부하 균등 기법)

  • Lee, Dong-woo;Lee, Seong-Hoon;Hwang, Jong-Sun
    • The KIPS Transactions:PartA
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    • v.10A no.1
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    • pp.49-58
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    • 2003
  • In a sender-initiated load balancing algorithm, a sender (overloaded processor) continues to send unnecessary request messages for load transfer until a receiver (underloaded processor) is found while the system load is heavy. Therefore, it yields many problems such as low cpu utilization and system throughput because of inefficient inter-processor communications until the sender receives an accept message from the receiver in this environment. This paper presents an approach based on genetic algorithm (GA) for dynamic load balancing in heterogeneous distributed systems. In this scheme the processors to which the requests are sent off are determined by the proposed GA to decrease unnecessary request messages.

Performance Evaluation of Pipeline Genetic Algorithm Processor (Pipeline 유전자 알고리즘 프로세서(GAP)의)

  • 김태훈;이동욱;이홍기;심귀보
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2002.12a
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    • pp.379-382
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    • 2002
  • GA(Genetic Algorithm)는 자연계 진화를 모방한 계산 알고리즘으로서 단순하고 응용이 쉽기 때문에 여러 분야에 사용되고 있다. 하지만 GA의 단점은 일반적인 소프트웨어로 동작시켰을 때는 실행속도가 느리다는 것이다. 특히 chromosome이 길 경우 연속적인 교차, 돌연변이를 수행해야한다. GA Processor(GAP)는 GA를 수행하기위한 전용 Processor로서 GA의 동작을 빨리 수행할 수 있게 한다. 본 논문에서는 pipeline 구조의 GAP를 설계하여 GA를 수행함에 있어 소프트웨어와 하드웨어의 성능을 비교한다.

A Design of the Task Scheduling using a Extended Genetic Algorithm in Parallel Processing Systems (병렬 처리 시스템에서 확장된 유전자 알고리즘을 이용한 태스크 스케줄링 설계)

  • Park, Weol-Seon;Youn, Sung-Dae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.279-282
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    • 2001
  • 병렬프로그램을 멀티프로세서로 스케줄링하는 문제의 해를 구하기 위하여 본 논문에서는 확장된 유전자 알고리즘을 적용한다. 확장된 유전자알고리즘인 MSEGA는 각 노드의 선행관계에 관한 휴리스틱한 정보와 간단한 일차원 배열구조가 통합된 염색체 코딩방법과 염색체 구성인자 중 우성 유전인자의 형질을 다음세대로 존속시키는 교배연산자와 프로세서 효율성이 고려된 평가 함수등으로 순서제약이 있는 병렬프로그램 스케줄링 문제 및 FFT(Fast Fourier Transform)형태의 데이터 흐름도상에서 관련 연구 중 Hou의 유전자 알고리즘과 BEA(binary-exchange algorithm)에 의한 스케줄링 결과보다 전체실행시간에 있어 HSEGA에 의한 스케줄링이 더 우수함을 보였다.

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Genetic Algorithms for Efficient Multiprocessor Scheduling (효율적인 멀티프로세서 스케줄링을 위한 전자 알고리즘 설계)

  • Park, Weol-Seon;Park, Sang-Il;Nam, Eun-Mi;Youn, Sung-Dae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.550-556
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    • 2000
  • 본 논문은 NP-complete문제중의 하나인 순서제약이 있는 병렬프로그램을 멀티프로세서 시스템 상에서 효율적으로 분배하기 위한 유전자 알고리즘 설계 방법을 제안한다. 순서제약 조건을 만족하게 하는 새로운 염색체 코딩방법 및 휴리스틱한 스케줄링 알고리즘으로 정법한 해를 생성하고 프로세서 효율성을 고려한 평가 함수(evaluation function)와 우수한 유전인자를 이용하여 교배하는 교배연산자 등을 제안하였다. 그리고 제안한 알고리즘을 실험한 결과, 순서제약이 있는 다양한 형태(topology)의 병렬프로그램 스케줄링 문제에 대해서 제안한 유전자 알고리즘의 타당성을 확인하였다.

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Design of Genetic Algorithm Processor(GAP) for Evolvable Hardware (진화하드웨어를 위한 유전자 알고리즘 프로세서(GAP) 설계)

  • Sim, Kwee-Bo;Kim, Tae-Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.12 no.5
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    • pp.462-466
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    • 2002
  • Genetic Algorithm (GA) which imitates the process of nature evolution is applied to various fields because it is simple to theory and easy to application. Recently applying GA to hardware, it is to proceed the research of Evolvable Hardware(EHW) developing the structure of hardware and reconstructing it. And it is growing a necessity of GAP that embodies the computation of GA to the hardware. Evolving by GA don't act in the software but in the hardware(GAP) will be necessary for the design of independent EHW. This paper shows the design GAP for fast reconfiguration of EHW.

GA-instrumented Candidate Model Generation Method for Simulation-based Optimization (시뮬레이션 기반 최적화에서 유전자 알고리즘을 이용한 후보 모델 생성 기법)

  • 김호영;김준경;김영걸;김탁곤
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.55-61
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    • 2001
  • 본 논문에서는 시뮬레이션 기반 최적화에서 유전자 알고리즘을 이용하여 후보 모델을 자동으로 생성하는 기법을 제안하였다. 이 방법론은 잘 알려진 계획-생성-평가의 틀을 기반으로 구축되었다. 계획은 확장된 AND-OR 트리(AND, OR, Multiple AND 노드를 갖는 트리)를 이용하여 가능한 모든 후보 모델을 표현하였고, 이러한 트리 상에서 후보 모델을 자동생성하기 위하여 유전자 알고리즘을 사용하였다. 마지막으로 생성된 후보 모델을 평가하기 위하여, 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 이용한 평가를 통하여 목적에 맞는 후보 모델을 찾을 수 있게 된다. 본 논문에서 제시한 방법론의 효율성은 DSP 프로세서 설계 예제를 통하여 보여주었다.

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A Study on Design of Evolving Hardware using Field Programmable Gate Array (FPGA를 이용한 진화형 하드웨어 설계 및 구현에 관한 연구)

  • 반창봉;곽상영;이동욱;심귀보
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.5
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    • pp.426-432
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    • 2001
  • This paper is implementation of cellular automata neural network system using evolving hardware concept. This system is a living creatures'brain based on artificial life techniques. Cellular automata neural network system is based on the development and the evolution, in other words, it is modeled on the ontogeny and phylogney of natural living things. The phylogenetic mechanism are fundamentally non-deterministic, with the mutation and recombination rate providing a major source of diversity. Ontogeny is deterministic and local physics. Cellular automata is developed from initial cells, and evaluated in given environment. And genetic algorithms take a part in adaptation process. In this paper we implement this system using evolving hardware concept. Evolving hardware is reconfigurable hardware whose configuration si under the control of an evolutionary algorithm. We design genetic algorithm process for evolutionary algorithm and cells in cellular automata neural network for the construction of reconfigurable system. The effectiveness of the proposed system if verified by applying it to Exclusive-OR.

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