基于多染色體基因表達式編程的可逆邏輯綜合方法研究.pdf

1、可逆邏輯電路是由可逆邏輯門依次級聯構成，利用給定的邏輯門，按照可逆邏輯電路無扇入扇出、無反饋等約束條件和限制，實現預期邏輯功能且盡可能優(yōu)化的可逆邏輯電路。它以可逆方式進行邏輯運算、不丟失輸入信息，是一種可避免信息損失和有效降低能量損耗甚至達到零損耗的新型電路?？赡孢壿嬰娐肥菍崿F量子計算的基礎，它和常規(guī)不可逆邏輯電路存在較大差異?？赡孢壿嬰娐返木C合方法與現行的非可逆邏輯電路綜合方法截然不同，比傳統邏輯綜合具有更大的難度。
　　本文尋

2、求以較少的運算量和人工參與，可自動地生成和優(yōu)化可逆邏輯表達式的綜合方法,論述了可逆邏輯綜合的基本原理，技術特點和研究現狀，通過研究單基因的基因表達式編程算法和多染色體基因表達式編程算法，對常規(guī)的基因表達式編程算法進行了改進。將單基因編碼方式改進為多基因的編碼方式，將多染色體編碼方式改進為染色體之間具有相互聯系的編碼方式，并將多基因和具有相互聯系的多染色體基因表達式編程算法應用于可逆邏輯綜合，以提高綜合能力和優(yōu)化程度。具體地從基因的編碼方

3、式和適應度函數的改進出發(fā)，對算法進行了相應的改進，并進行了實驗分析，主要的研究內容和結果包括以下幾方面：
　?。?）針對基因表達式編程算法的單基因編碼方式，將單基因編碼方式改進為多基因的編碼方式，使得一個復雜的個體可以通過較少的字符編碼來表示。
　?。?）針對多染色體基因表達式編程算法的多染色體無相互聯系的編碼方式，將多染色體無相互聯系的編碼方式改進為染色體之間上層染色體對下層染色體具有調用關系的編碼方式。染色體之間具有調用

4、關系的編碼方式解決了原多染色體之間沒有相互聯系的缺點，使得同一個個體之間的染色體與染色體之間可以進行信息交換，使個體自身內部能進行各種進化操作。
　?。?）在改進的多染色體調用模型的基礎上，增加了染色體體重組和基因隨機重組操作。
　?。?）面向可逆邏輯綜合問題，改進了多染色體基因表達式編程算法的適應度函數，使算法適用于可逆邏輯綜合。
　?。?）利用C語言編程實現了多基因編碼和多染色體調用模型編碼的可逆邏輯綜合，初步實現