A Study on Efficient Problem Solving for Combinatorial Problems Using Programmable Logic Devices
利用可编程逻辑器件高效解决组合问题的研究
基本信息
- 批准号:15500040
- 负责人:
- 金额:$ 2.37万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2003
- 资助国家:日本
- 起止时间:2003 至 2004
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Reconfigurable computing with Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) has become popular as a new approach to combinatorial problems. In particular, problem solving by instance-specific accelerators has been widely noticed such as the Boolean satisfiability problem, the minimum cover problem, etc. In this study, we present a novel approach to solving several NP-hard problems on graphs such as the maximum clique problem, the minimum vertex cover problem, and the minimum dominating set problem, based on reconfigurable computing. In the proposed approach, for a given instance of each problem, an HDL description of an instance-specific accelerator is generated to produce an optimum solution of the problem. The generated instance-specific accelerator is based on branch & bound search with various pruning techniques. Furthermore, pipeline and parallel processing are introduced to speed up the computation time. We also developed a system, which generates the Verilog HDL description of the accelerator automatically for a given problem instance. The generated Verilog description is compiled and downloaded to an FPGA as configuration data to solve the problem by hardware. Experimental results showed that, compared with the software solver, the proposed algorithm produced an optimum solution of the problem in a 'very shorter running time even if the time for circuit synthesis and configuration of FPGA was taken into account.
使用现场可编程门阵列 (FPGA) 的可重构计算作为解决组合问题的新方法已变得流行。特别是,通过特定于实例的加速器解决问题已受到广泛关注,例如布尔可满足性问题、最小覆盖问题等。在本研究中,我们提出了一种新颖的方法来解决图上的几个 NP 难问题,例如最大基于可重构计算的派系问题、最小顶点覆盖问题、最小支配集问题。在所提出的方法中,对于每个问题的给定实例,生成特定于实例的加速器的 HDL 描述以产生问题的最佳解决方案。生成的特定于实例的加速器基于具有各种修剪技术的分支定界搜索。此外,引入管道和并行处理来加快计算时间。我们还开发了一个系统,可以针对给定的问题实例自动生成加速器的 Verilog HDL 描述。生成的Verilog描述被编译并下载到FPGA作为配置数据,以通过硬件解决问题。实验结果表明,与软件求解器相比,即使考虑到电路综合和FPGA配置的时间,所提出的算法在非常短的运行时间内产生了问题的最优解。
项目成果
期刊论文数量(34)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
FPGAを用いた最大クリーク問題の高速解法
利用FPGA快速解决最大派系问题
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:蜂須賀 大紀;大坐畠 智;川島幸之助;T.Takahashi;菊池健司
- 通讯作者:菊池健司
Implementation and evaluation of an instance-specific hardware algorithm for finding a maximum clique
用于寻找最大派系的特定于实例的硬件算法的实现和评估
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:加地智彦;最所圭三;K.YOSHIDAほか;漣一平;Shinichi Wakabayashi
- 通讯作者:Shinichi Wakabayashi
An instance-specific hardware algorithm for solving the minimum dominating set problem
用于解决最小支配集问题的特定于实例的硬件算法
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:小林 良太郎;他3名;漣一平;Tadaomi Ariji
- 通讯作者:Tadaomi Ariji
若林 真一: "最大クリークを求めるデータ依存ハードウェアアルゴリズムの実装と評価"電子情報通信学会VLSI設計技術研究会技術研究報告. 103・579. 61-66 (2004)
Shinichi Wakabayashi:“寻找最大派系的数据相关硬件算法的实现和评估”IEICE VLSI 设计技术研究小组技术研究报告 103・579 (2004)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
WAKABAYASHI Shinichi其他文献
WAKABAYASHI Shinichi的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('WAKABAYASHI Shinichi', 18)}}的其他基金
A Study on High Performance String Matching Hardware for Network Intrusion Detection
网络入侵检测高性能字符串匹配硬件的研究
- 批准号:
20500054 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A Study on Reconfigurable Engine for Efficient Problem Solving for Combinatorial Optimization Problems
高效求解组合优化问题的可重构引擎研究
- 批准号:
18500042 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A Study on Hardware Implementation of a Genetic Algorithm with Adaptive Parameter Adjustment
自适应参数调整遗传算法的硬件实现研究
- 批准号:
10680356 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A study on VLSI layout methods based on meta-heuristics
基于元启发式的VLSI布局方法研究
- 批准号:
05680274 - 财政年份:1993
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
相似国自然基金
面向高代价多目标组合优化问题的代理模型及演化算法研究
- 批准号:62306174
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
码头自动化中的图论和组合优化问题
- 批准号:12331014
- 批准年份:2023
- 资助金额:194 万元
- 项目类别:重点项目
关于polyomino的若干组合代数问题
- 批准号:12361003
- 批准年份:2023
- 资助金额:27 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
新型风险度量及其应用于投资组合优化问题的研究
- 批准号:12301604
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
组合设计大集及相关问题
- 批准号:12371326
- 批准年份:2023
- 资助金额:43.5 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Transcriptional Regulation of Alcohol Sensitivity and Tolerance
酒精敏感性和耐受性的转录调控
- 批准号:
10651398 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Bacterial Metabolic Exchanges in Gut Enrichment Culture
肠道富集培养中的细菌代谢交换
- 批准号:
10449913 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Discovery of bacterial consortia to treat recurrent vulvovaginal candidiasis: a generalizable platform for phenotypic microbial community screening
发现治疗复发性外阴阴道念珠菌病的细菌群落:表型微生物群落筛查的通用平台
- 批准号:
10383360 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Safety of Combinatorial Therapy with Erythropoietin and Melatonin for Preterm Infants with Intraventricular Hemorrhage
促红细胞生成素和褪黑素联合治疗早产儿脑室内出血的安全性
- 批准号:
10387284 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Synaptic changes in the medial prefrontal cortex in the development of compulsive alcohol drinking
强迫性饮酒发展过程中内侧前额叶皮层的突触变化
- 批准号:
10573176 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别: