[发明专利]SoC测试中基于进化计算的扫描链平衡方法

权利要求书

1.SoC测试中基于进化计算的扫描链平衡方法，包括如下步骤：

步骤1、设置初始化参数

根据待测试的SoC的IP核内部扫描链的条数设定整数向量的维数d，

种群中的个体规模NP，

最大规定代数MaxGen，

最大变异概率m_max，

根据当前封装扫描链分配的条数设定w的值，

最大迁入速率I,

最大迁出速率E；

步骤2、产生初始种群R和初始相反种群ROP

随机产生一个种群个体规模为NP的初始种群R，

R=(X¹,X²,...,X^k,...,X^NP)，其中X^k=(X₁^k,X₂^k,...,X_p^k,...,X_d^k)，

X_p^k∈[1,w]，k∈[1,NP]，p∈[1,d]

上式中NP、d和w为步骤1所设值，k、p为整数；

根据公式Y_i^k=1+w-X_i^k,i∈[1,d]，产生一个初始相反种群ROP，

ROP=(Y¹,Y²,...,Y^k,...,Y^NP)，k∈[1,NP]；

步骤3、计算最终初始种群中所有个体的成本函数值，按照递增排序

分别计算初始种群和初始相反种群中所有个体的成本函数值，根据基于相反点的优化方法，从初始种群R中的任一个体和其初始相反种群ROP中对应的相反个体选择成本函数值较小者作为最终初始种群，即第0代种群的个体；计算第0代种群中所有个体的成本函数值，并且按照递增排序,代数G=0；

成本函数为CF(Xk)=Σi=1i=w(L(Pi)-1nΣj=1j=n(L(Sj))2,]]>其中X^k为种群中的任一个体，k∈[1,NP]；L(P_i)表示第i条Wrapper扫描链的长度，L(S_j)表示第j条内部扫描链的长度；n表示内部扫描链的条数；w表示Wrapper扫描链的条数；用成本函数来衡量待选解X的适应度，成本函数值越大则代表其适应度越小；基于相反点的优化方法为：已知X为m维空间的一个点，以X为待选解,X=(X₁,X₂,…,X_m)；设Y=(Y₁,Y₂,…,Y_m)是X=(X₁,X₂,…,X_m)的相反点,m表示空间维数，如果CF(Y)≤CF(X),则用Y代替X点，否则，继续采用X进行进化计算；

步骤4、保存第G代最优个体

将第G代种群中的第一个个体，即第G代成本函数值最小的个体，保存为第G代最优个体；

步骤5、计算第G代每个个体的迁入速率、迁出速率和转移概率

将第G代种群的每个个体的成本函数值映射成相应个体的生物数，成本函数值最小个体的生物数映射为最大，成本函数值最大个体的生物数映射为最小；

根据公式Em_NP-k=E×(NP-k)/(Smax+1)计算每个个体的迁出速率Em_NP-k，表示第k个个体的迁出速率，式中E为最大迁出速率，Smax为个体容纳生物数的最大值,k∈[1,NP]；

根据公式Im_NP-k=I×(1-(NP-k)/(Smax+1))计算每个个体的迁入速率Im_NP-k，表示第k个个体的迁入速率，其中I为最大迁入速率，Smax为个体容纳生物数的最大值,k∈[1,NP]；

计算转移概率Pr_NP-k，表示第k个体的转移概率,其中T为数学符号转置，k的取值从右到左为1到NP，其计算公式为：

式中k∈[1,NP]，n=Smax；

步骤6、对第G代种群进行迁徙操作

产生随机数rand∈[0,1]，对于第k个个体X^k，k∈[1,NP]，如果rand≤Im_NP-k，则选中第k个个体的第j维，j∈[1,d]，执行迁徙操作：产生随机数rd∈[0,1],第G代种群第t个个体的迁出速率Em_NP-t，t∈[1,NP]；如果rd≤Em_NP-t，则选中个体X^t，并用个体X^t的第j维代替个体X^k的第j维；否则个体保持不变；

步骤7、计算变异概率m_k

根据公式m_NP-k=m_max×(1-Pr_NP-k)/Pr_max计算第k个个体的变异概率m_NP-k，其中m_max为变异操作概率的最大值，步骤1已设定；Pr_max=max_0≤i≤nPr_i；

步骤8、对第G代种群进行变异操作

产生随机数rand∈[0,1]，对于第k个个体X^k，k∈[NP/2,NP]，NP取偶数，本步骤只对NP/2的个体，即成本函数值较大的个体执行操作；

对于第k个个体X^k，k∈[NP/2,NP],如果rand≤m_NP-k，则选中X^k的第j维，j∈[1,d]，执行变异操作：随机产生一个在1至w的整数代替原来的值；否则个体保持不变；

步骤9、保存步骤8变异操作后的当前代最差个体

计算步骤8变异操作后当前的第G代种群所有个体的成本函数值，按照成本函数值递增的顺序排序，得成本函数值最大个体，即当前代最差个体；

步骤10、获得G=G+1代种群

用步骤4所得的第G代最优个体代替步骤9所得的当前代最差个体，该最优个体插入当前代群体中，使其中的个体按照成本函数值递增排列，获得G=G+1代种群；

步骤11、代数G是否达到步骤1设定的最大规定代数MaxGen，没有达到则返回步骤4，达到则停止，输出内部扫描链平衡最优解。