Detail projektu

Metody návrhu polymorfních číslicových obvodů

Období řešení: 1. 1. 2006 - 31. 12. 2008

Typ projektu: grant

Kód: GA102/06/0599

Agentura: Grantová agentura České republiky

Program:

Název anglicky
Methods of polymorphic digital circuit design
Typ
grant
Klíčová slova

informatika; návrh číslicových obvodů; evoluční algoritmus

Abstrakt

Jedná se o multidisciplinární projekt umělé inteligence a mikroelektroniky v nové oblasti výzkumu, která se nazývá polymorfní elektronika. Polymorfní obvody jsou takové obvody, které realizují různé užitečné funkce v různých prostředích (např. realizují sčítání při určité teplotě a násobení při jiné teplotě). Nedochází však u nich k přepínání těchto funkcí - jsou multifunkční v principu. Cílem projektu je navrhnout metody pro rutinní vytváření netriviálních polymorfních číslicových obvodů a demonstrovat možnosti polymorfních obvodů v reálných  aplikacích, které nelze známými technikami realizovat efektivně nebo vůbec. Pro realizaci netriviálních polymorfních obvodů budeme uvažovat polymorfní hradlo jako základní stavební blok. Na úrovni hradel také budou navrženy a implementovány návrhové metody, které budou využívat principy evolučního návrhu. V rámci projektu bude realizován integrovaný obvod, který bude obsahovat polymorfní hradla. Tento projekt vychází z naší dlouholeté zkušenosti v oblastech evoluční elektroniky a návrhu číslicových obvodů.

Řešitelé
Sekanina Lukáš, prof. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT) , hlavní řešitel
Bidlo Michal, doc. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Gajda Zbyšek, Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Kotásek Zdeněk, doc. Ing., CSc. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Musil Vladislav, Prof. Ing., CSc. (UMEL FEKT VUT) , spoluřešitel
Prokop Roman, Ing. (UMEL FEKT VUT) , spoluřešitel
Růžička Richard, doc. Ing., Ph.D., MBA (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Stareček Lukáš, Ing. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Vašíček Zdeněk, doc. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT) , spoluřešitel
Publikace

2009

  • SEKANINA Lukáš, VAŠÍČEK Zdeněk, RŮŽIČKA Richard, BIDLO Michal, JAROŠ Jiří a ŠVENDA Petr. Evoluční hardware: Od automatického generování patentovatelných invencí k sebemodifikujícím se strojům. Edice Gerstner. Praha: Nakladatelství Academia, 2009. ISBN 978-80-200-1729-1. Detail
  • GAJDA Zbyšek a SEKANINA Lukáš. Gate-Level Optimization of Polymorphic Circuits Using Cartesian Genetic Programming. In: Proc. of 2009 IEEE Congress on Evolutionary Computation. NA: IEEE Computational Intelligence Society, 2009, s. 1599-1604. ISBN 978-1-4244-2958-5. Detail
  • SEKANINA Lukáš, RŮŽIČKA Richard, VAŠÍČEK Zdeněk, PROKOP Roman a FUJCIK Lukáš. REPOMO32 - New Reconfigurable Polymorphic Integrated Circuit for Adaptive Hardware. In: Proc. of the 2009 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence - Workshop on Evolvable and Adaptive Hardware. Nashville: IEEE Computational Intelligence Society, 2009, s. 39-46. ISBN 978-1-4244-2755-0. Detail

2008

  • SEKANINA Lukáš a MIKUŠEK Petr. Analysis of Reconfigurable Logic Blocks for Evolvable Digital Architectures. In: Applications of Evolutionary Computing. Lecture Notes in Computer Science, roč. 4974. Berlin: Springer Verlag, 2008, s. 144-153. ISBN 978-3-540-78760-0. Detail
  • VAŠÍČEK Zdeněk, ČAPKA Ladislav a SEKANINA Lukáš. Analysis of Reconfiguration Options for a Reconfigurable Polymorphic Circuit. In: Proc. of the 2008 NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems. Los Alamitos: IEEE Computer Society, 2008, s. 3-10. ISBN 978-0-7695-3166-3. Detail
  • RŮŽIČKA Richard a PROKOP Roman. Bifunctional NAND/NOR Gates as Building Blocks for Polytronics. In: Proceedings of CSE 2008. Stará Lesná: Technická univerzita v Košiciach, 2008, s. 200-207. ISBN 978-80-8086-092-9. Detail
  • BIDLO Michal a VAŠÍČEK Zdeněk. Cellular Automata-Based Development of Combinational and Polymorphic Circuits: A Comparative Study. In: Evolvable Systems: From Biology to Hardware. Lecture Notes in Computer Science, roč. 5216. Berlin: Springer Verlag, 2008, s. 106-117. ISBN 978-3-540-85856-0. Detail
  • GAJDA Zbyšek. Návrh polymorfních obvodů. In: Počítačové architektury a diagnostika 2008. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2008, s. 17-23. ISBN 978-80-7372-378-1. Detail
  • RŮŽIČKA Richard. On Bifunctional Polymorphic Gates Controlled by a Special Signal. WSEAS Transactions on Circuits, roč. 7, č. 3, 2008, s. 96-101. ISSN 1109-2734. Detail
  • RŮŽIČKA Richard, SEKANINA Lukáš a PROKOP Roman. Physical Demonstration of Polymorphic Self-checking Circuits. In: Proc. of the 14th IEEE Int. On-Line Testing Symposium. Los Alamitos: IEEE Computer Society, 2008, s. 31-36. ISBN 978-0-7695-3264-6. Detail
  • GAJDA Zbyšek. Polymorphic Circuit Design. MEMICS 2008 - Fourth Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science. Brno: Masarykova universita, 2008. ISBN 978-80-7355-082-0. Detail
  • SEKANINA Lukáš, STAREČEK Lukáš, KOTÁSEK Zdeněk a GAJDA Zbyšek. Polymorphic Gates in Design and Test of Digital Circuits. International Journal of Unconventional Computing, roč. 4, č. 2, 2008, s. 125-142. ISSN 1548-7199. Detail
  • STAREČEK Lukáš, SEKANINA Lukáš a KOTÁSEK Zdeněk. Reduction of Test Vectors Volume by Means of Gate-Level Reconfiguration. In: Proc. of 2008 IEEE Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems Workshop. Bratislava: IEEE Computer Society, 2008, s. 255-258. ISBN 978-1-4244-2276-0. Detail
  • ŽALOUDEK Luděk a SEKANINA Lukáš. Transistor-level Evolution of Digital Circuits Using a Special Circuit Simulator. In: Evolvable Systems: From Biology to Hardware. Lecture Notes in Computer Science, roč. 5216. Berlin: Springer Verlag, 2008, s. 320-331. ISBN 978-3-540-85856-0. Detail

2007

  • SEKANINA Lukáš. Design and Analysis of a New Self-Testing Adder Which Utilizes Polymorphic Gates. In: 2007 IEEE Workshop on Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems. Gliwice: IEEE Computer Society, 2007, s. 243-246. ISBN 1424411610. Detail
  • RŮŽIČKA Richard a STAREČEK Lukáš. Development of Building Blocks for Polymorphic Digital Circuits. In: Proceedings of the Work in Progress Session of 10th Euromicro DSD 2007. Linz: Johannes Kepler University Linz, 2007, s. 33-34. ISBN 978-3-902457-16-5. Detail
  • SEKANINA Lukáš. Evolution of Polymorphic Self-Checking Circuits. In: Evolvable Systems: From Biology to Hardware. Lecture Notes in Computer Science, roč. 4684. Berlin: Springer Verlag, 2007, s. 186-197. ISBN 978-3-540-74625-6. Detail
  • BIDLO Michal. Evolutionary Development of Generic Multipliers: Initial Results. In: Proc. of the 2007 NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems. Los Alamitos: IEEE Computer Society, 2007, s. 405-412. ISBN 0-7695-2866-X. Detail
  • SEKANINA Lukáš. Evolutionary Functional Recovery in Virtual Reconfigurable Circuits. ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems, roč. 3, č. 2, 2007, s. 1-22. ISSN 1550-4832. Detail
  • SEKANINA Lukáš. Evolvable hardware: Tutorial. In: 2007 Genetic and Evolutionary Computational Conference. New York: Association for Computing Machinery, 2007, s. 3627-3644. ISBN 9781595936981. Detail
  • DRÁBEK Vladimír. Hardware Unit for Motion Estimation. In: Electronic Devices and Systems. Brno: Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně, 2007, s. 17-21. ISBN 978-80-214-3470-7. Detail
  • BRYAN Luděk, FUČÍK Otto a DRÁBEK Vladimír. HW-Based Object Detection Method for Traffic Monitoring. In: 6th Electronic Circuits and Systems Conference (ECS 2007). Bratislava: Fakulta elektrotechniky a informatiky Slovenskej technickej univerzity v Bratislave, 2007, s. 93-96. ISBN 978-80-227-2697-9. Detail
  • GAJDA Zbyšek. Metody návrhu polymorfních obvodů. In: Sborník příspěvků Česko-slovenského semináře Počítačové architektury a diagnostika pro studenty doktorandského studia. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2007, s. 19-25. ISBN 978-80-7043-605-9. Detail
  • RŮŽIČKA Richard. New Polymorphic NAND/XOR Gate. In: Proceedings of 7th WSEAS International Conference on Applied Computer Science. Computer Science Challenges, roč. 2007. Venice: World Scientific and Engineering Academy, 2007, s. 192-196. ISBN 978-960-6766-15-2. ISSN 1790-5117. Detail
  • STAREČEK Lukáš, SEKANINA Lukáš, GAJDA Zbyšek, KOTÁSEK Zdeněk, PROKOP Roman a MUSIL Vladislav. On Properties and Utilization of Some Polymorphic Gates. In: 6th Electronic Circuits and Systems Conference (ECS 2007). Bratislava: Fakulta informatiky a informačních technologií Slovenská technická univerzita v Bratislavě, 2007, s. 77-81. ISBN 978-80-227-2697-9. Detail
  • STAREČEK Lukáš. Polymorfní hradla pro optimalizaci testu obvodu. In: Sborník příspěvků Česko-slovenského semináře Počítačové architektury a diagnostika pro studenty doktorandského studia. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2007, s. 41-46. ISBN 978-80-7043-605-9. Detail
  • GAJDA Zbyšek a SEKANINA Lukáš. Reducing the Number of Transistors in Digital Circuits Using Gate-Level Evolutionary Design. In: 2007 Genetic and Evolutionary Computation Conference. New York: Association for Computing Machinery, 2007, s. 245-252. ISBN 9781595936974. Detail
  • DRÁBEK Vladimír. The Evolution of Graphical Processors. In: 6th Electronic Circuits and Systems Conference (ECS 2007). Bratislava: Fakulta informatiky a informačních technologií Slovenská technická univerzita v Bratislavě, 2007, s. 97-102. ISBN 978-80-227-2697-9. Detail

2006

  • GAJDA Zbyšek. A Core Generator for Multi-ALU Processors Utilized in Genetic Parallel Programming. In: Proc. of 2006 IEEE Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems Workshop. Praha: IEEE Computer Society, 2006, s. 238-240. ISBN 1424401844. Detail
  • ŠIMEK Václav a POKORNÝ Petr. Communication of sensor modules. In: Proceedings of the 12th konference Student EEICT 2006. Volume II. Brno: Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně, 2006, s. 56-58. ISBN 80-214-3161-X. Detail
  • OČENÁŠEK Jiří, CANTÚ-PAZ Erick, PELIKÁN Martin a SCHWARZ Josef. Design of Parallel Estimation of Distribution Algorithms. Scalable Optimization via Probabilistic Modeling. Studies in Computational Intelligence. Berlin: Springer Verlag, 2006, s. 187-201. ISBN 978-3-540-34953-2. Detail
  • BIDLO Michal, BIDLO Radek a SEKANINA Lukáš. Designing a Novel General Sorting Network Constructor Using Artificial Evolution. TRANSACTIONS ON ENGINEERING, COMPUTING AND TECHNOLOGY, roč. 15, č. 10, 2006, s. 85-90. ISBN 975-00803-4-3. ISSN 1305-5313. Detail
  • SEKANINA Lukáš, STAREČEK Lukáš, GAJDA Zbyšek a KOTÁSEK Zdeněk. Evolution of Multifunctional Combinational Modules Controlled by the Power Supply Voltage. In: Proc. of the 1st NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems. Piscataway: IEEE Computer Society, 2006, s. 186-193. ISBN 0-7695-2614-4. Detail
  • SEKANINA Lukáš. Evolutionary Approach to the Implementation Problem. Brno: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2006. Detail
  • RŮŽIČKA Richard a SEKANINA Lukáš. Evolutionary Circuit Design in REPOMO - Reconfigurable Polymorphic Module. In: Proceedings of the Second IASTED International Conference on Computational Intelligence. Anaheim: ACTA Press, 2006, s. 237-241. ISBN 0-88986-602-3. Detail
  • SEKANINA Lukáš, MARTÍNEK Tomáš a GAJDA Zbyšek. Extrinsic and Intrinsic Evolution of Multifunctional Combinational Modules. In: 2006 IEEE World Congress on Computational Intelligence. CA: IEEE Computational Intelligence Society, 2006, s. 9676-9683. ISBN 0-7803-9489-5. Detail
  • STAREČEK Lukáš. Modelování polymorfních hradel a obvodů. In: Sborník příspěvků Česko-slovenského semináře Počítačové architektury a diagnostika pro studenty doktorandského studia. Bratislava: Slovenská akademie věd, 2006, s. 67-72. ISBN 80-969202-2-7. Detail
  • GAJDA Zbyšek. Návrh polymorfních obvodů. In: Sborník příspěvků pracovního semináře Počítačové architektury & diagnostika pro studenty doktorského studia. Bratislava: Ústav informatiky Slovenskej akadémie vied, 2006, s. 55-60. ISBN 80-969202-2-7. Detail
  • SEKANINA Lukáš, STAREČEK Lukáš a KOTÁSEK Zdeněk. Novel Logic Circuits Controlled by Vdd. In: Proc. of 2006 IEEE Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems Workshop. Praha: IEEE Computer Society, 2006, s. 85-86. ISBN 1424401844. Detail
  • SEKANINA Lukáš. On Dependability of FPGA-Based Evolvable Hardware Systems That Utilize Virtual Reconfigurable Circuits. In: Computing Frontiers 2006 Conference. New York: Association for Computing Machinery, 2006, s. 221-228. ISBN 1595933026. Detail
  • SCHWARZ Josef, HLAVINKA Michal, ZELINKA Ivan a KOBLIHA Miloš. SODOMA:Self-Organizing Migrating Algorithm in Dynamic Environment. In: 12th International Conference on Soft Computing. Brno: Fakulta strojního inženýrství VUT, 2006, s. 163-169. ISBN 80-214-3195-4. Detail
Produkty

2008

  • REPOMO32 - Rekonfigurovatelný polymorfní integrovaný obvod, funkční vzorek, 2008
    Autoři: Sekanina Lukáš, Růžička Richard, Vašíček Zdeněk, Prokop Roman, Fujcik Lukáš Detail
Nahoru