求解tsp問題的遺傳算法硬件實現(xiàn)new

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1、第9期計算機技術與發(fā)展VO1.19No.42009年4月COMPUTERTECHNOL0GYANI)DEVEIPMENTApr.2009求解TSP問題的遺傳算法硬件實現(xiàn)楊益,方潛生,高翠云(安徽建筑工業(yè)學院電子與信息X--程學院,安徽合肥230601)摘要:旅行商問題(TSP)是一個經典的、易于描述卻難以處理的組合優(yōu)化問題,被證明屬于NP完全問題,在實際中有著廣泛的應用,因此快速、有效地解決"ISP問題有著重要的實際應用價值。遺傳算法是一種模擬生物進化啟發(fā)式全局優(yōu)化搜索算法,在組合優(yōu)化領域得到了相當廣泛的研究。文中根據(jù)硬件的特點,用遺傳算法來求解T

2、sP問題,并用Handel—C語言對算法進行編程,最終在FPGA上實現(xiàn)對TSP問題的求解,真正做到了用軟件的方法來設計硬件,有效地縮短了系統(tǒng)實時響應周期,提高了系統(tǒng)的可靠性,為設計高速運行的復雜算法提供了可能。關鍵詞:旅行商問題;硬件實現(xiàn);遺傳算法;Handel—c語言;現(xiàn)場可編程門陣列中圖分類號:TP18文獻標識碼:A文章編號:1673—629X(2009)04—0054—03ImplementationofHardwareBasedonGeneticAlgorithmforSolvingTSPProblemYANGYi,F(xiàn)ANGQian—she

3、ng,GAOCui—yun(Sctx~lofElectronicandInformationEngineering,AnhuiUniversityofArchitecture,Hefei230601,China)Abstract:TravelingSalemaanProblem(TSP)isakindofclassicalcombinationoptimalproblemthatiseasytobedescribedbutdifficulttobesolved.ItbelongstoNP—completeproblemandisappliedbro

4、adlyinpractice.ThusrapidandeffectivesolvingTsPproblemisveryimportantapplicationvalueinpractice.GeneticAlgorithrn(GA)isakindofheuristicglobaloptimizationsearchingalgorithmthatsimu-latesthebk~logyevolutionarysystem.GAisappliedquitebroadlytothecombinationoptimizationdomain.Accord

5、ingtotheattributeofhardware,TSPproblemissolvedbasedonGAforwhichHandel~Clanguageexqnprograminthispaper.Eventually,theimplementationofF】Acansolve丁sPproblemineffect.Thedesigncanusethemethodofsoftw~etodesignhardwareindeedthat鋤shortenrealtimerespondingpe~ndofthesystemineffectandimp

6、rovereliabilityofthesystem.Thedesignmethodofthepaperpm~desakindofpossibilityinordertodesignthecomplexalgorithmofhighspeedrunning.Key鉀nrds:travelingsale目瑚problem;hardwareimplementation;geneticalgorithm;Handel—Clanguage;fieldprogrammablegatearrayO引言TSP問題在實際中有很多典型的應用,如可以解決連旅行商問題(

7、TravelingSalesmanProblem,TSP)也鎖店的貨物配送路線、分配問題、車輛調度問題、切割稱貨郎擔問題是一個典型的、易于描述卻難以處理的問題等。因此快速、有效地解決TsP問題有著重要的組合優(yōu)化問題,并且是一個經典的NP完全問題J。實際應用價值。它是指:已知N個城市之間的相互距離,現(xiàn)有一個旅遺傳算法(GeneticAlgorithm,GA)是一類借鑒生行商從某一城市出發(fā),環(huán)游所有城市后回到原出發(fā)地,物界自然選擇和自然遺傳機制的隨機化搜索算法-2J,且每個城市只能經過一次,要求找出一條最短路線。其其主要特點是群體搜索策略和群體中個體之

8、間的信息可能的路徑總的回路數(shù)與城市數(shù)目N是成指數(shù)型增交換,搜索不依賴于梯度信息。就其本質來說,主要是長的,很容易出現(xiàn)“組合

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