冗長二進数を用いた再構成可能な遺伝的アルゴリズム専用プロセッサ

摘要

Genetic algorithm (GA) is one of solution search algorithms based on evolution of life. GA can avoid local minima because the solution expression pattern increases by using redundant binary number. As a result, error rates are improved. On the other hand, number of digits for the solution expression doubles in redundant binary number compared with usual binary number. Therefore, number of individuals can be doubled by switching the construction from redundant binary number to binary number. Therefore, the error rate can be expected to be improved. Then, this paper proposes the GA processor that can be constructed from redundant binary number to usual binary number. The architecture and circuits are described, and the effectiveness from simulation and experiment on FPGA are shown.%遺伝的アルゴリズム（GA）は，生物の進化に着想を得た近似解探索アルゴリズムの一つである．GAは冗長二進数を用いることにより，解表現パターンが増えるため局所解から抜け出しやすくなり，誤り率を下げることができる．一方，冗長二進数は二進数に比べ，解表現に必要な桁数が2倍になる．このため解探索範囲が絞られた後に，冗長二進数から二進数に構成を切り替えると，個体数を2倍に増やすことができ，冗長二進数だけのGAよりも誤り率が改善されることが期待できる．そこで本稿では，冗長二進数から二進数へ再構成可能なGA専用プロセッサを提案し，アーキテクチャ，回路構成について述べ，シミュレーション結果，FPGAへの実装実験から有効性を示す．