Московский государственный университет путей сообщения
Опубликован: 06.09.2012 | Доступ: свободный | Студентов: 953 / 56 | Оценка: 5.00 / 5.00 | Длительность: 35:22:00
Специальности: Разработчик аппаратуры
Лекция 33:

Экспериментальные результаты апробации жадных алгоритмов

< Лекция 32 || Лекция 33: 12 || Лекция 34 >
Аннотация: В лекции представлены статистические данные применения двух жадных алгоритмов для сокращения ДИ с помощью масок к различным схемам из каталога ISCAS' 89. Произведено сравнение эффективности упомянутых алгоритмов.

Для оценки эффективности предложенных алгоритмов были проведены численные эксперименты с диагностической информацией для ЦУ из набора схем ISCAS'89 [1]. Для каждого ЦУ была получена ДИ при моделировании одиночных неисправностей с применением тестовых векторов, сгенерированных с помощью пакета программ HITEC[2]. Информация об этой ДИ приведена в табл. 33.1.

Таблица 33.1.
Схема n m |S| |\tau| m|\tau| Объем ДИ, бит
S298 3 6 178 322 1932 343896
S344 9 11 241 127 1397 336677
S349 9 11 244 134 1474 359656
S382 3 6 191 2074 12444 2376804
S386 7 7 275 286 2002 550550
S400 3 6 195 2214 13284 2590380
S444 3 6 192 2240 13440 2580480
S526 3 6 139 2258 13548 1883172
S641 35 24 346 209 5016 1735536
S713 35 23 344 173 3979 1368776
S820 18 19 713 1115 21185 15104905
S832 18 19 720 1137 21603 15554160
S953 16 23 327 14 322 105294
S1423 17 5 294 150 750 220500
S1488 8 19 1360 1170 22230 30232800
S1494 8 19 1361 1245 23655 32194455
S2081 10 1 56 100 100 5600

Результаты экспериментов, демонстрируемые ниже, получены на PC Intel Pentium III 1700 MHz, 256 MB RAM.

В ходе первой серии экспериментов для каждого варианта ДИ была найдена единая маска с помощью алгоритма 1. Результаты экспериментов приведены в табл. 33.2.

Таблица 33.2.
Схема Объем маски, бит Объем сокращенной ДИ, бит Доля сокращенной ДИ от полной ДИ Время работы алгоритма, сек
S298 61 10797 3,16% 1,464
S344 59 14160 4,22% 1,272
S349 62 15066 4,21% 1,440
S382 55 10450 0,44% 9,072
S386 91 24934 4,55% 3,360
S400 58 11252 0,44% 10,272
S444 60 11460 0,45% 10,224
S526 38 5244 0,28% 5,784
S641 132 45540 2,63% 16,944
S713 131 44933 3,29% 13,464
S820 244 173728 1,15% 304,776
S832 253 181907 1,17% 324,432
S953 91 29666 28,26% 0,648
S1423 93 27249 12,40% 1,368
S1488 384 521856 1,73% 1300,056

Второй столбец табл. 33.2 показывает объем найденной маски для соответствующего ДУ, а в третьем столбце приведен объем ДИ после сокращения с помощью найденной маски.

Таблица 33.3.
Схема Объем ТН, бит Объем маски, бит Объем сокращенной ТН, бит Доля сокращенной ДИ от полной ДИ Время работы алгоритма, сек
S298 56994 30 5310 9,32% 0,168
S344 30480 29 6960 22,83% 0,096
S349 32562 35 8505 26,12% 0,120
S382 394060 28 5320 1,35% 1,032
S386 78364 65 17810 22,73% 0,624
S400 429516 32 6208 1,45% 2,376
S444 427840 30 5730 1,34% 2,352
S526 311604 28 3864 1,24% 1,464
S641 72105 58 20010 27,75% 0,576
S713 59339 58 19894 33,53% 0,456
S820 793880 147 104664 13,18% 21,816
S832 817503 151 108569 13,28% 22,080
S953 4564 13 4238 92,86% 0,024
S1423 43950 58 16994 38,67% 0,360
S1488 1590030 158 214722 13,50% 64,056

Во второй серии экспериментов для рассматриваемых ДУ были построены ТН, после чего к каждой ТН был применен алгоритм нахождения маски с целью еще большего сокращения ДИ. Результаты данной серии экспериментов приведены в табл. 33.3. Как видно из табл. 33.3, объем ТН может быть существенно сокращен, несмотря на тот факт, что объем ТН уже значительно меньше объема исходной ДИ. Принимая во внимание незначительность времени на проведение такого сокращения (чуть более минуты для самой большой по объему ТН), отметим, что такой прием может быть полезен в качестве дополнения для сокращения ДИ с помощью ТН.

В следующей серии экспериментов проводился поиск маски фиксированного объема для тех же ТН, что использовались в предыдущей серии экспериментов. Объем искомой маски был нами заранее ограничен величиной M=\lceil\log_2(N+1)\rceil. Результат применения алгоритма поиска маски приведен в табл. 33.4.

Таблица 33.4.
Схема 
\rho_3 
M Объем сокращенной ТН, бит Доля сокращенной ДИ от полной ДИ Время работы алгоритма, сек 
\rho_3(H) Потеря разрешающей способности диагностирования
S298 0,997304 8 1416 2,48% 0,048 0,978814 1,85%
S344 0,997455 8 1920 6,30% 0,024 0,967434 3,01%
S349 0,997381 8 1944 5,97% 0,024 0,970445 2,70%
S382 0,998273 8 1520 0,39% 0,384 0,974770 2,35%
S386 0,999599 9 2466 3,15% 0,072 0,920189 7,94%
S400 0,998184 8 1552 0,36% 0,432 0,974360 2,39%
S444 0,997740 8 1528 0,36% 0,408 0,972114 2,57%
S526 0,994922 8 1104 0,35% 0,264 0,975352 1,97%
S641 0,999916 9 3105 4,31% 0,096 0,956539 4,34%
S713 0,999915 9 3087 5,20% 0,072 0,955313 4,46%
S820 0,999633 10 7120 0,90% 1,584 0,820948 17,88%
S832 0,999682 10 7190 0,88% 1,320 0,832373 16,74%
S953 0,977857 9 2934 64,29% 0,012 0,968816 0,92%
S1423 0,999930 9 2637 6,00% 0,072 0,930268 6,97%
S1488 0,999764 11 14949 0,94% 6,384 0,890245 10,95%

Из этой таблицы видно, что наибольшая потеря в разрешающей способности диагностирования происходит при сокращении ТН для ДУ с наибольшей по объему ДИ. Но, с другой стороны, сокращение ДИ в 100 раз повлекло за собой потерю разрешающей способности в пределах, не превышающих 20%.

< Лекция 32 || Лекция 33: 12 || Лекция 34 >
Дмитрий Медведевских
Дмитрий Медведевских

Добрый день  можно поинтересоваться где брать литературу предложенную в курсе ?Большинство книг я не могу найти  в известных источниках

Дмитрий Кифель
Дмитрий Кифель
Казахстан, Темиртау
Ирина Лысенко
Ирина Лысенко
Россия, Ленинград, ЛПИ, 1985