标志向量F(k)的第i位F(k) (i) = 1表示第i个节点需要改变，并在节点的多种软硬件实现方 式中随机选择一组(Thw，Tsw)替换第i个节点；其中，T hw，Tsw分别代表任务节点在硬件和软件 实现方式下的任务执行时间；
[0037] 7)结束动态软硬件划分环境的产生方法。
[0038] 步骤2)中所述的相关特征参数包括:节点个数n，适应度函数f，邻接矩阵Enxn，性能 约束向量Lnx 1，节点属性矩阵Nodenx2。
[0039] 本发明的一种动态软硬件划分环境的产生方法，增加了随机动态软硬件划分环境 的模拟，并将任务节点的多种实现方式引入其中，提高了动态测试环境的适用范围。本发明 可以模拟随机的动态环境变化、周期的动态环境变化和一般非周期的动态环境变化。产生 各种不同组合的动态环境变化，为之后划分算法提供完善科学的测试平台。
【附图说明】
[0040] 图1是软硬件划分系统DAG图；
[0041] 图2是动态软硬件划分示意图。
【具体实施方式】
[0042] 下面结合实施例和附图对本发明的一种动态软硬件划分环境的产生方法做出详 细说明。
[0043] 本发明的一种动态软硬件划分环境的产生方法，包括如下步骤：
[0044] 1)判断随机环境变化标志位（isRandomEnv)，如果随机环境变化标志位为1，产生 随机的动态环境变化，转到步骤2);如果随机环境变化标志位为0,产生可控的动态环境变 化，转到步骤3);
[0045] 2)利用随机函数(randO)产生随机整数(RandNum)，将编号为随机整数的DAG图代 表的待划分任务集的相关特征参数作为头文件包含到软硬件划分问题中，转到步骤7);
[0046] 所述的相关特征参数包括:节点个数n，适应度函数f，邻接矩阵Enxn，性能约束向量 Lnxi，节点属性矩阵Nodenx2。
[0047] 3)在进化算法第一代生成全零标志向量F (1) = (0，0，···，0);
[0048] 4)对于每个环境变化周期k=[t/i]，随机生成向量E(k)e(0，l)1，其中，t是进化 算法中的进化代数，1为染色体长度，用r表示对应位置上1的取值概率；
[0049] 5)用随机向量E(k)按照下式生成标志向量F(k)，
[0050] F(k)=E(k) ?F(k-l) (I)
[0051] 其中，θ为异或操作，g卩，如果向量E(k)第i位上的分量E(x)(i)为1，就将对应位置 上的F(x)(i)取反;如果向量E(k)第i位上的分量E(x)(i)为0,就将对应位置上的F(x)(i)保 持不变；
[0052 ] 6)对于第k个周期，标志向量F (k)的第i位F (k) (i) = 0表示第i个节点不需要改变； 标志向量F(k)的第i位F(k) (i) = 1表示第i个节点需要改变，并在节点的多种软硬件实现方 式中随机选择一组(Thw，Tsw)替换第i个节点；其中，Thw，T sw分别代表任务节点在硬件和软件 实现方式下的任务执行时间；
[0053] 7)结束动态软硬件划分环境的产生方法。
[0054]下面给出具体例子
[0055] 1)用TGFF工具产生8个静态软硬件划分环境，将计算机数据封装成环境库，并从1 到8进行编号。TGFF工具的参数配置如表1所示。
[0056] 表1 TGFF工具的参数设置
[0059] 2)设置isRandomEnv标志位为I，利用随机函数(rand())产生1~8之间的RandNum。
[0060] 3)将第RandNum个DAG图调入当前划分环境。
[0061 ] 4)进化算法等待100代后，将isRandomEnv标志位置0。
[0062] 5)将动态环境产生器的参数配置为如表2所示。
[0063] 表2动态环境产生器的参数配置
[0065] 6)采用遗传算法或粒子群算法作为自动划分算法，求解动态软硬件划分模型，得 出较优的划分方案。
[0066]本实施例采用遗传算法的参数设置:种群规模10、杂交因子0.618、变异因子0.03、 迭代次数100。
[0067] 7)通过数据观察划分算法在不同的动态环境下的划分性能。
【主权项】
1. 一种动态软硬件划分环境的产生方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 判断随机环境变化标志位，如果随机环境变化标志位为1，产生随机的动态环境变 化，转到步骤2);如果随机环境变化标志位为0,产生可控的动态环境变化，转到步骤3); 2) 利用随机函数产生随机整数，将编号为随机整数的DAG图代表的待划分任务集的相 关特征参数作为头文件包含到软硬件划分问题中，转到步骤7); 3) 在进化算法第一代生成全零标志向量F (1) = (0，0，…，0); 4) 对于每个环境变化周期k=[tA]，随机生成向量E化）e(0，l)i，其中，t是进化算法中 的进化代数，1为染色体长度，用r表示对应位置上1的取值概率； 5) 用随机向量E化)按照下式生成标志向量FA)， /-，μ：) = ￡?>)θ^(/(-ι) (1) 其中，货为异或操作，即，如果向量Ε化)第i位上的分量Ε(χ)α)为1，就将对应位置上的 F(x)(i)取反;如果向量Ε化)第i位上的分量E(x)(i)为0,就将对应位置上的F(x)(i)保持不 变； 6) 对于第k个周期，标志向量F化)的第i位F化）（i)=0表示第i个节点不需要改变;标志 向量F化)的第i位F化)（i) = l表示第i个节点需要改变，并在节点的多种软硬件实现方式中 随机选择一组(Thwjsw)替换第i个节点；其中，Thwjsw分别代表任务节点在硬件和软件实现 方式下的任务执行时间； 7) 结束动态软硬件划分环境的产生方法。2. 根据权利要求1所述的一种动态软硬件划分环境的产生方法，其特征在于，步骤2)中 所述的相关特征参数包括:节点个数n，适应度函数f，邻接矩阵ΕηΧη，性能约束向量LnXl，节 点属性矩阵N〇denX2。
【专利摘要】一种动态软硬件划分环境的产生方法，包括：判断随机环境变化标志位；利用随机函数产生随机整数，将编号为随机整数的DAG图代表的待划分任务集的相关特征参数作为头文件包含到软硬件划分问题中；在进化算法第一代生成全零标志向量；对于每个环境变化周期，随机生成向量；用随机向量生成标志向量；对于第k个周期，标志向量的第i位表示第i个节点不需要改变；标志向量的第i位表示第i个节点需要改变，并在节点的多种软硬件实现方式中随机选择一组替换第i个节点；其中，分别代表任务节点在硬件和软件实现方式下的任务执行时间；结束动态软硬件划分环境的产生方法。本发明产生各种不同组合的动态环境变化，为之后划分算法提供完善科学的测试平台。
【IPC分类】G06N3/00, G06N3/12, G06F17/50
【公开号】CN105550439
【申请号】CN201510919728
【发明人】张涛, 邱亮, 李康康, 唐伟
【申请人】天津大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月9日