سنتز مدار برگشت پذیر مکمل- 2 با استفاده از الگوریتم ژنتیک

الگوریتم ژنتیک یک الگوریتم جستجوی جمعی است که طی یک سری فرایندهای تکراری بر روی جمعیتی از پاسخ های تصادفی بهترین پاسخ را برای مسئله جستجو می کند و در حل مسائل مختلف با فضای جستجوی وسیع کارایی مطلوب خود را نشان داده است. این الگوریتم در حل و بهینه سازی مسائل مهندسی بسیار به کاررفته است که ازجمله آنها می توان به سنتز مدارهای برگشت پذیر اشاره نمود. مدارهای برگشت پذیر مدارهایی هستند که از دروازه های برگشت پذیر تشکیل شده و میان ورودی/خروجی های آنها تناظر یک به یک برقرار است، این ویژگی سبب می شود ورودی منحصربه فرد متناظر با هر خروجی قابل بازیابی بوده و از اتلاف اطلاعات در این مدارها جلوگیری شود. به همین دلیل طراحی و سنتز مدارهای برگشت پذیر به ویژه در فناوری نانو بسیار مورد توجه محققان قرارگرفته است. الگوریتم ژنتیک به عنوان یکی از روش های سنتز مدارهای برگشت پذیر شناخته شده و مهم ترین مزیت آن بر سایر روش های سنتز در این است که می توان همزمان با عملیات سنتز، بهینه سازی مدار را نیز ازلحاظ شاخص های مختلف مورد توجه قرار داد. در این مقاله با استفاده از الگوریتم ژنتیک دو سنتز مختلف برای مدار برگشت پذیر مکمل- 2 به کتابخانه دروازه های GT و NCT ارائه شده است که در مقایسه با طراحی های موجود تمامی شاخص های ارزیابی مدارهای برگشت پذیر شامل هزینه کوانتومی، تعداد ورودی های ثابت، تعداد خروجی های زائد و تأخیر را به خوبی بهبود داده است. برای شبیه سازی و اجرای الگوریتم ژنتیک از نرم افزار MATLAB R2013a استفاده شده است.

Keywords:

الگوریتم ژنتیک , مدار برگشت پذیر , مدار مکمل- 2 , سنتز مدارهای برگشت پذیر