Модифицированный алгоритм бессеточной канальной трассировки, основанный на методах генетического поиска Текст научной статьи по специальности «Математика»

Материалы Международной конференции

“Интеллектуальные САПР”

рицах памяти не превышают семидесяти процентов, исходный образ формируется в среднем после 12 итераций. При увеличении количества виртуальных экспертов число необходимых итерационных циклов сокращается. Эксперименты с коллективом реальных экспертов показали, что количество требуемых итерационных циклов для построения искомого фоторобота не превышало десяти.

, , -зование метода принятия коллективного решения на основе генетического алгоритма для построения фоторобота весьма эффективно.

УДК 681.3.001

С.Н. Щеглов, В.А. Кулинский МОДИФИЦИРОВАННЫЙ АЛГОРИТМ БЕССЕТОЧНОЙ КАНАЛЬНОЙ ,

ПОИСКА

Трассировка внутри каналов (КТ) осуществляется с помощью горизонтальных и вертикальных отрезков. Каналом называется область прямоугольной формы, на одной или нескольких сторонах которой расположены контакты с системой од. , может проходить соединение в преимущественном направлении.

Каждая цепь, т.е. соединение эквипотенциальных контактов, в канальной трассировке представляется как одиночный горизонтальный отрезок с несколькими вертикальными отрезками, которые соединяют горизонтальный отрезок с контактами цепи [1]. Горизонтальные отрезки располагаются в одном слое, вертикальные в другом. Соединения между горизонтальными и вертикальными отрезками делаются через переходные отверстия.

При КТ не допускаются наложения вертикальных и горизонтальных отрезков , -ния и приводят к неработоспособности СБИС. Для решения этой задачи вводятся графы вертикальных и горизонтальных ограничений.

Основная особенность генетических алгоритмов (ГА) состоит в том, что анализируется не одно решение, а некоторое подмножество квазиоптимальных решений, называемых "хромосомами". Генетические алгоритмы позволяют получать целый спектр решений, из которых разработчик может выбрать наиболее подходящие по каким-либо параметрам.

Выбор методики кодирования хромосомы является чрезвычайно важной задачей при разработке генетического алгоритма. Поскольку определены ограниче-, -ков цепей в канале, то кодировку хромосом проводится с учетом этих ограниче-.

решений, т.е. хромосома должна задавать взаиморасположение горизонтальных отрезков цепей в канале.

Пусть ген задает расположение горизонтальных отрезков цепей п и т. Определим группы генов:

1) Незначащие- если отрезки не имеют конфликтов и их взаиморасположение ни чем не ограничено, то ген соответствующий им не имеет значения и взаимное расположение отрезков т и п определяется из отношений этих отрезков с дру.

2) Фиксированные - если отрезки конфликтуют по вертикали, то их взаимное расположение задано, и изменение его приведет к нарушению ограничений и получению недопустимого решения; при этом отрезки не могут лежать на одной магистрали, а ген, соответствующий этой паре, не может изменяться.

3) Значащие - если отрезки не имеют вертикального конфликта, но конфликтуют по горизонтали, то они могут располагаться только на разных магистралях, а ген, соответствующий этой паре, может принимать два состояния: первое, если горизонтальный отрезок цепи m выше отрезка цепи n и второе, если горизонтальный отрезок цепи m ниже отрезка цепи n.

В процессе работы каждая цепь разбивается на трехзвенные отрезки. Данная методика позволяет увеличить пространство поиска решения. Недостатком данного метода может служить увеличение времени поиска решения, но планируется разбивать цепь по мере необходимости или эвристическими методами выбирать места разбиения цепи.

Такая кодировка позволяет избежать множества избыточных хромосом, т.е. сократить до минимума множество нелегальных решений и тем самым уменьшить .

Для решения поставленной задачи используем простой генетический алго-

.

,

[2].

Для оценки целевой функции применяется метод штрафных очков, что позволит настроить данный алгоритм на решение задач для конкретной технологиче-. -

, .

При декодировании хромосомы необходимо использовать информацию, записанную в значащих и фиксированных генах. Для декодирования используется граф решения. Граф решения (ГР) - это ориентированный граф Gr=(E, R), где E -множество цепей, R - множество направленных ребер, описывающих взаимное расположение пар отрезков цепей, определяемое при помощи значащих генов.

Для декодировании хромосомы (н^начения цепей на магистрали ) после построения ГР используется следующий эвристический алгоритм:

1° i=1.

2° Находим вершины в ГР, у которых нет входящих основных ребер; и помещаем их в подмножество M (подмножество вершин, которые могут быть размеще-

).

3° , -

множества М все вершины, которые имеют входящие дополняющие ребра во ВГ , M.

4° Назначаем горизонтальные отрезки цепей, которым соответствуют верши, i,

, .

5°. i = i+1.

6°. Если есть не назначенные отрезки цепи, возвращаемся к 2°.

7°. Конец назначения цепей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Burstein M. Channel routing, Layout Design and Verification // Elsevier Science. - 1986. - C.

133-167.

2. B.M. Курейчик. Генетические алгоритмы. - Таганрог: изд-во ТРТУ, 1998. -242с.