[发明专利]仿生自修复硬件动态布局优化方法及系统

权利要求书

1.一种仿生自修复硬件动态布局优化方法，其特征在于，包括：

步骤1，在故障检测阶段，对各电子细胞进行故障检测发现故障细胞，且在故障细胞处于工作状态时，将故障细胞的状态由工作状态转换为广播状态，并发出故障广播；

步骤2，空闲细胞通过逐步与相邻的工作细胞进行功能模块交换，使得加载在空闲细胞上的空闲模块向故障细胞所在位置汇聚，直至空闲细胞与故障细胞完成功能模块的交换，将故障细胞的状态由广播状态转换为休眠状态，并发出故障解除广播；

步骤3，所有工作细胞根据优化目标判断是否向相邻细胞发出交换请求信号，空闲细胞根据收到的交换请求信号以及所述优化目标选择交换对象，完成功能模块交换，直到所有空闲细胞不再收到交换请求信号；所述优化目标为包括工作细胞及该工作细胞周围若干近邻细胞在内的局部区域功能与初始布局方案中所述局部区域功能相似度最高；

所述步骤3包括：

步骤31，工作细胞计算自身与所有相邻细胞进行功能模块交换前及交换后当前局部布局方案与初始局部布局方案之间的距离；

步骤32，工作细胞选择距离最小方向的细胞发出交换请求；

步骤33，空闲细胞收到交换请求后，随机选择一个交换请求答复允许交换，并进行功能模块交换；

步骤34，重复步骤31、32、33，直到所有所述工作细胞完成功能模块交换；并发出结束信号；

所述步骤31包括：

步骤311，工作细胞计算当前局部布局方案与初始局部布局方案的距离函数值；

步骤312，如果该工作细胞不是处于阵列最左侧，计算自身功能模块与左侧模块交换位置后，其当前局部布局方案与初始局部布局方案的距离函数值，否则，令；

步骤313，如果该工作细胞不是处于阵列最右侧，计算自身功能模块与右侧模块交换位置后，其当前局部布局方案与初始局部布局方案的距离函数值，否则，令；

步骤314，如果工作细胞不是处于阵列最上侧，计算自身功能模块与上侧模块交换位置后，其局部布局方案与初始局部布局方案的距离函数值，否则，令；

步骤315，如果工作细胞不是处于阵列最下侧，计算自身功能模块与下侧模块交换位置后，其当前局部布局方案与初始局部布局方案的距离函数值，否则，令。

2.如权利要求1所述的仿生自修复硬件动态布局优化方法，其特征在于，对处于不同状态的所有电子细胞进行故障检测，所述步骤1包括：

步骤11，对工作状态下及空闲状态下的所有电子细胞进行故障检测，若发现故障细胞，则进入步骤12，否则进入步骤14；

步骤12，识别加载在所述故障细胞上的功能模块；若功能模块为空闲模块，则进入步骤13；若功能模块不是空闲模块，则将故障细胞的状态由工作状态转换为广播状态，并向所有电子细胞发出故障广播，进入步骤2；

步骤13，将故障细胞的状态由空闲状态转换为休眠状态；

步骤14，退出故障检测阶段，仿生自修复硬件回到工作状态。

3.如权利要求2所述的仿生自修复硬件动态布局优化方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤21，空闲细胞通过坐标运算，获取故障细胞相对于自身所处位置的方向；

步骤22，空闲细胞根据故障细胞相对于空闲细胞当前位置的方向，选择交换方向，并向位于该方向的相邻的工作细胞发出交换请求信号；接收到该交换请求信号的工作细胞反馈交换允许信号；

步骤23，空闲细胞收到交换允许信号时，与相邻的工作细胞完成功能模块交换；

步骤24，重复步骤21、22、23，直到完成空闲细胞与故障细胞功能模块的交换，故障细胞获得空闲模块；

步骤25，将故障细胞的状态由广播状态转换为休眠状态，并发出故障解除广播。

4.如权利要求3所述的仿生自修复硬件动态布局优化方法，其特征在于，所述步骤32包括：选择中最小值，从而确定模块交换方向，向该方向细胞发出交换请求。

5.如权利要求1所述的仿生自修复硬件动态布局优化方法，其特征在于，

所述步骤3中包括该工作细胞及该工作细胞周围若干近邻细胞在内的局部区域中，近邻细胞包括与该工作细胞相邻且分别位于所述工作细胞上、下、左、右的电子细胞。