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原文传递一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法、设备及介质

专利名称：	一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法、设备及介质
摘要：	本发明涉及一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法，包括以下步骤：S1、读取Boolean逻辑电路；S2、通过极性转换方法将Boolean逻辑电路转化为MPRM逻辑电路；S3、以最小化MPRM逻辑电路面积和功耗为目标，采用狼群算法搜索获得初始高质量Pareto最优解集，狼群算法中，将MPRM逻辑电路极性的表现形式通过量子编码映射到狼群个体的位置上；S4、采用量子旋转门更新狼群个体的位置；S5、判断当前迭代次数是否小于最大迭代次数，若是，则执行步骤S3更新高质量Pareto最优解集，若否，则输出最终的高质量Pareto最优解集。与现有技术相比，本发明提高了MPRM逻辑电路面积和功耗优化效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	江建慧;周宇豪;张颖
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-15T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311028436.7
公开号：	CN117077597A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	翁惠瑜
分类号：	G06F30/337;G06F30/323;G06N3/006;G06N10/80;G06F111/06;G;G06;G06F;G06N;G06F30;G06N3;G06N10;G06F111;G06F30/337;G06F30/323;G06N3/006;G06N10/80;G06F111/06
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、读取Boolean逻辑电路； S2、通过极性转换方法将所述Boolean逻辑电路转化为MPRM逻辑电路； S3、以最小化MPRM逻辑电路面积和功耗为目标，采用狼群算法搜索获得初始高质量Pareto最优解集，所述狼群算法中，将MPRM逻辑电路极性的表现形式通过量子编码映射到狼群个体的位置上； S4、采用量子旋转门更新所述狼群个体的位置； S5、判断当前迭代次数是否小于最大迭代次数，若是，则执行步骤S3更新所述高质量Pareto最优解集，若否，则输出最终的高质量Pareto最优解集。 2.根据权利要求1所述的一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法，其特征在于，所述量子编码为二进制编码，表示为：其中，α和β分别表示量子比特“0”和“1”出现的概率值且满足归一化条件\|α\|2+\|β\|2＝1。 3.根据权利要求1所述的一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法，其特征在于，所述MPRM逻辑电路面积和功耗最小化的表达式为：其中，p表示MPRM电路的极性，F(p)表示该极性的适应度估算，A(p)表示该极性下的电路面积，即MPRM电路中极性p的二输入门的总数；E(p)表示该极性下的电路功耗，即MPRM电路中极性p的开关活动率；U表示二输入门集合；mOR和mXNOR分别表示二输入OR门和二输入XNOR门数目；lOR和lXNOR分别表示二输入OR门和二输入XNOR门的输出信号概率，li表示第i个二输入门的Ei可用其输出端的信号概率，Ei＝2li。 4.根据权利要求1所述的一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法，其特征在于，所述更新所述狼群个体的位置的具体步骤包括：通过改变旋转角度更新所述量子旋转门；基于更新后的量子旋转门计算更新后的狼群个体的位置；基于所述更新后的狼群个体的位置判断狼群个体是否陷入局部最优，若是，则执行变异策略以更新狼群个体的位置，若否，则继续执行。 5.根据权利要求4所述的一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法，其特征在于，所述旋转角度的表达式为： Δθij(t+1)＝θij(t)+φij·(θkj(t)-θij(t)) 其中，θij表示第i个体的第j位量子比特所对应的量子旋转门的旋转角，φij是[-1,1]之间的随机数，k≠i，t表示当前的迭代数。 6.根据权利要求4所述的一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法，其特征在于，所述更新后的狼群个体的位置的表达式为： Pit＝[sin(θi1(t)+Δθi1(t+1)),…,sin(θiD(t)+Δ(θiD(t+1))] 其中，Pit表示正弦位置的解，Δθ表示旋转角度。 7.根据权利要求4所述的一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法，其特征在于，所述变异策略的表达式为：其中，π′t表示第t次迭代变异后的狼，πα，πβ和πδ分别代表头狼，探狼和猛狼，和/>分别代表在第t次迭代中每种类型狼的第γ维度；rand()表示(0,1)之间的随机数，z作为控制常数被设置为1，/>表示第π只狼的第γ个元素向右或向左移动d个单位。 8.根据权利要求4所述的一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法，其特征在于，狼群个体迭代次数超过设定阈值迭代次数且狼群个体的位置没有发生改变时判定狼群个体陷入局部最优。 9.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器；和被存储在存储器中的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-8任一所述一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法的指令。 10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括供电子设备的一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-8任一所述一种MPRM逻辑电路面积和功耗优化方法的指令。
所属类别：	发明专利