• 제목/요약/키워드: Evolvable hardware

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Behavior Evolution of Autonomous Mobile Robot(AMR) using Genetic Programming Based on Evolvable Hardware

  • Sim, Kwee-Bo;Lee, Dong-Wook;Zhang, Byoung-Tak
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제2권1호
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    • pp.20-25
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    • 2002
  • This paper presents a genetic programming based evolutionary strategy for on-line adaptive learnable evolvable hardware. Genetic programming can be useful control method for evolvable hardware for its unique tree structured chromosome. However it is difficult to represent tree structured chromosome on hardware, and it is difficult to use crossover operator on hardware. Therefore, genetic programming is not so popular as genetic algorithms in evolvable hardware community in spite of its possible strength. We propose a chromosome representation methods and a hardware implementation method that can be helpful to this situation. Our method uses context switchable identical block structure to implement genetic tree on evolvable hardware. We composed an evolutionary strategy for evolvable hardware by combining proposed method with other's striking research results. Proposed method is applied to the autonomous mobile robots cooperation problem to verify its usefulness.

자율이동로봇의 행동진화를 위한 진화하드웨어 설계 (Design of Evolvable Hardware for Behavior Evolution of Autonomous Mobile Robots)

  • 이동욱;반창봉;전호병;심귀보
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.254-254
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    • 2000
  • This paper presents a genetic programming based evolutionary strategy for on-line adaptive learnable evolvable hardware. genetic programming can be useful control method for evolvable hardware for its unique tree structured chromosome. However it is difficult to represent tree structured chromosome on hardware, and it is difficult to use crossover operator on hardware. Therefore, genetic programming is not so popular as genetic algorithms in evolvable hardware community in spite of its possible strength. We propose a chromosome representation methods and a hardware implementation method that can be helpful to this situation. Our method uses context switchable identical block structure to implement genetic tree on evolvable hardware. We composed an evolutionary strategy (or evolvable hardware by combining proposed method with other's striking research results. Proposed method is applied to the autonomous mobile robots cooperation problem to verify its usefulness.

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진화하드웨어 구현을 위한 유전알고리즘 설계 (Hardware Implementation of Genetic Algorithm for Evolvable Hardware)

  • 동성수;이종호
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제45권4호
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    • pp.27-32
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    • 2008
  • 본 논문은 진화 하드웨어 시스템에 적용하기 위해서 유전알고리즘을 하드웨어 기술언어를 사용하여 구현하였다. 진화 하드웨어는 응용에 따라 동작되어지는 환경에 적응하여 동적이면서 자동적으로 자기의 구조를 바꿀 수 있는 능력을 가진 하드웨어를 의미한다. 따라서 정확한 하드웨어 사양이 주어지지 않는 응용에 있어서도 동작을 수행할 수 됐다. 진화 하드웨어는 재구성 가능한 하드웨어 부분과 유전알고리즘과 같은 진화 연산을 하는 부분으로 구성되어 있다. 유전알고리즘을 소프트웨어로 구현하는 것 보다 실시간 응용 부분 등에 있어서 하드웨어로 유전알고리즘을 구현하는 것이 유리하다. 하드웨어로 처리하는 것이 병렬성, 파이프라인 처리, 그리고 함수 사용 부분 등에 있어 소프트웨어의 단점을 보완하여 속도 면에서 이득이 있기 때문이다. 논문에서는 진화 하드웨어를 임베디드 시스템으로 구현하기 위하여 유전알고리즘을 하드웨어로 구현하였고, 몇 가지 예제에 대하여 검증을 수행하였다.

Introduction to Evolvable Hardware Design

  • Kim Jong O;Kim Duk Soo;Kim Young Gun
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.509-513
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    • 2004
  • An area of research called evolvable hardware (EHW) has recently emerged which combines aspects of evolutionary computation with hardware design and synthesis. The features that can be used to identify and classify evolvable hardware are the evolutionary algorithm, the implementation and the genotype representation. This paper gives an introduction to the field. It continues by including classifying the EHW and the applications of the area.

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종분화 기법을 이용한 진화 하드웨어의 다양성 향상 (Increasing Diversity of Evolvable Hardware with Speciation Technique)

  • 황금성;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권1호
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    • pp.62-73
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    • 2005
  • 진화 하드웨어(evolvable hardware)는 재구성 가능한 디지털 회로에 진화연산이 적용되어 실시간으로 환경에 적응함으로써 필요한 기능을 자동적으로 구현하는 기술이다. 이는 하드웨어 회로의 자동설계 가능성을 열어 주었지만, 아직 복잡한 회로를 얻기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 진화 하드웨어의 적합도 공간을 분석하여, 다양한 개체가 동시에 진화되는 종분화 기법을 제안하고 그 효율성을 실험적으로 보인다. 또한 종분화 기법으로 얻은 다양한 회로를 분석하여 유용한 부가 기능이 창출될 수 있음을 보인다.

A Study on Embodiment of Evolving Cellular Automata Neural Systems using Evolvable Hardware

  • Sim, Kwee-Bo;Ban, Chang-Bong
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.746-753
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    • 2001
  • In this paper, we review the basic concept of Evolvable Hardware first. And we examine genetic algorithm processor and hardware reconfiguration method and implementation. By considering complexity and performance of hardware at the same time, we design genetic algorithm processor using modularization and parallel processing method. And we design frame that has connection structure and logic block on FPGA, and embody reconfigurable hardware that do so that this frame may be reconstructed by RAM. Also we implemented ECANS that information processing system such as living creatures'brain using this hardware reconfiguration method. And we apply ECANS which is implemented using the concept of Evolvable Hardware to time-series prediction problem in order to verify the effectiveness.

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진화형하드웨어 설계에 관한 연구 (A Study on the Evolvable Hardware Design (EHW))

  • 김종오;김덕수;이원석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.449-450
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    • 2007
  • Evolvable hardware(EHW) is a dynamic field that brings together reconfigurable hardware, artificial intelligence, fault tolerance and autonomous systems. This paper gives an introduction to the field. The features that can be used to identify and classify evolvable hardware are the evolutionary algorithm, the implementation and the genotype representation. Evolvable hardware (EHW) is hardware that can change its own circuit structure by genetic learning to achieve maximum adaptation to the environment. In conventional EHW, the learning is executed by software on a computer.

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유전알고리즘의 하드웨어 구현 및 실험과 분석 (Hardware Implementation of Genetic Algorithm and Its Analysis)

  • 동성수;이종호
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제46권2호
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    • pp.7-10
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    • 2009
  • 본 논문은 진화 하드웨어 시스템의 엔진으로 사용하기 위한 유전알고리즘의 하드웨어 구현 및 실험과 분석에 대한 연구이다. 진화 하드웨어는 응용에 따라 동작되어지는 환경에 적응하여 동적이면서 자동적으로 자기의 구조를 바꿀 수 있는 능력을 가진 하드웨어로써 재구성 가능한 하드웨어 부분과 유전알고리즘과 같은 진화 연산을 하는 부분으로 구성 되어 있다. 유전알고리즘은 실시간 응용 부분 등에 있어서 하드웨어로 구현하는 것이 속도 면에서 유리하다. 하드웨어로 처리하는 것이 병렬성, 파이프라인 처리, 그리고 함수 사용 부분 등에 있어 소프트웨어의 단점을 보완하여 이득이 있기 때문이다. 본 논문에서는 유전알고리즘을 하드웨어로 구현하여, 몇 가지 예제에 대하여 실험을 하고 실험 결과를 분석하여 그 구조가 유리함을 보였다.

EHW 칩 아키텍쳐에 관한 연구 (A Study on the EHW Chip Architecture)

  • 김종오;김덕수;이원석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.1187-1188
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    • 2008
  • An area of research called evolvable hardware has recently emerged which combines aspects of evolutionary computation with hardware design and synthesis. Evolvable hardware (EHW) is hardware that can change its own circuit structure by genetic learning to achieve maximum adaptation to the environment. In conventional EHW, the learning is executed by software on a computer. In this paper, we have studied and surveyed a gate-level evolvable hardware chip, by integrating both GA hardware and reconfigurable hardware within a single LSI chip. The chip consists of genetic algorithm(GA) hardware, reconfigurable hardware logic, and the control logic. In this paper, we describe the architecture, functions of the chip.

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모듈진화를 이용한 효율적인 진화 하드웨어 설계 (An Effective Evolvable Hardware Design using Module Evolution)

  • 황금성;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권10호
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    • pp.1364-1373
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    • 2004
  • 진화 하드웨어(Evolvable Hardware)는 환경에 적응하여 스스로 구성을 변경할 수 있는 하드웨어로 생산성 향상 및 독창적 회로설계를 위해 최근 널리 연구되고 있다 하지만, 하드웨어의 복잡도가 증가할수록 진화를 위해 탐색해야 하는 해공간의 크기가 기하급수적으로 증가하기 때문에 아직까지 복잡한 하드웨어에 대해서는 좋은 활용방안을 찾지 못하고 있다. 이 논문에서는 좀더 효율적인 설계를 위하여 복잡한 하드웨어를 모듈별로 나누어 진화시키는 방법을 제시한다. 몇 가지 회로를 기존 회로 진화 설계방식과 제시하는 모듈진화 방식으로 실험하여 비교한 결과 약 50배에서 1,000배까지의 세대절약 효과를 얻을 수 있었으며, 좀더 최적화된 하드웨어를 얻을 수 있었다.