一种基于粒子群算法的系统软防护组合优化方法

摘要

本发明一种基于粒子群算法的系统软防护组合优化方法包括以下步骤：按照系统功能将DSP、FPGA系统划分为N个功能模块；利用划分出的各功能模块，构造建立系统防护组合优化模型所需数据；根据划分出的功能模块以及得到的各功能模块的相关数据，建立系统防护组合优化模型；利用离散多目标粒子群算法对建立的系统防护组合优化模型进行求解，得到系统防护组合的一组最优解。本发明从系统角度对防护效果、防护代价进行了评估，以及对系统不同部位防护方法选择进行了优化，同可以用于指导DSP、FPGA系统中功能模块防护方法选择。

主权项

一种基于粒子群算法的系统软防护组合优化方法，其特征在于步骤如下：(1)按照系统功能将DSP、FPGA系统划分为N个功能模块；其中，各功能模块通过信号传递互相连接，各功能模块为防护的基本单位，N为正整数；(2)利用划分出的各功能模块，构造建立系统防护组合优化模型所需数据，所需数据包含如下：(2a)构造功能模块M的输出信号错误发生概率矩阵P^M：其中P^M(i,j)＝p_i,j^M表示在模块M输入信号全部正确、采用模块M所有可用防护方法中的第i种防护方法的条件下，模块M内部发生一定数目的单粒子翻转导致模块M第j个输出信号发生错误的概率；N^M表示模块M可用防护方法总数；NO^M表示模块M输出信号总数；(2b)构造功能模块M的输出信号错误传播概率向量Q^M：其中Q^M(j)＝q_j^M表示在系统各个模块内部均不发生单粒子翻转的条件下，模块M的第j个输出信号影响系统某一路输出信号的概率；(2c)构造功能模块M的防护代价向量C^M，表示为：其中C^M(i)＝c_i^M表示对模块M采用其本身所有可用防护方法中的第i种防护方法时，模块M的防护代价；(3)根据步骤(2)得到的数据建立系统防护组合优化模型；(4)利用离散多目标粒子群算法对步骤(3)求出的系统防护组合优化模型进行求解，得到满足系统输出信号出错率和系统防护代价最优的防护组合，即求解一组Pareto最优系统防护组合最优解。