background image

16 | 

9 4

 

 

Η διαδικασία σχεδιασμού χαρακτηρίζεται σε συνδυασμό από εμπειρία και διαίσθηση 

και  απαιτεί  πλήρη  γνώση  των  χαρακτηριστικών  της  διαδικασίας  και  τις  λεπτομερείς 

προδιαγραφές  του  πραγματικού  προϊόντος.  Ο  σχεδιασμός  ψηφιακών  κυκλωμάτων  είναι  μια 

εργασία  που  απαιτεί  βαθειά  γνώση  του  αντικειμένου,  είναι  μία  πολυεπίπεδη,  επαναληπτική 

και χρονοβόρα διαδικασία, η οποία εκτελείται από έμπειρους σχεδιαστές με υψηλά προσόντα. 

Θεωρείται επομένως από πολλούς να είναι μια μορφή τέχνης παρά επιστήμης. Τα τελευταία 

χρόνια  οι  ερευνητές  έχουν  διερευνήσει  εκτενώς  το  σχεδιασμό  και  τον  έλεγχο  σχεδιασμού 

αναλογικών  και  ψηφιακών  κυκλωμάτων.  Ο  σύγχρονος  αυτοματισμός  της  διαδικασίας 

συνεπάγεται ευρετικές, γενετικούς αλγόριθμους, πολλαπλή αντικειμενική βελτιστοποίηση και 

νοημοσύνη σμήνους.  

Μία  σχετική  μελέτη  που  βρέθηκε  με  τίτλο  “Λογισμικό  για  σχεδίαση  αναλογικών 

κυκλωμάτων με γενετικό αλγόριθμο” (Miri Weiss Cohen, 2015), προσέγγισε το πρόβλημα με 

μία  πολύ  ενδιαφέρουσα  τεχνική.  Αφού  γινόταν  η  τμηματοποίηση  του  χώρου  σε  ίσα 

μικρότερα  τμήματα  και  η  εισαγωγή  των  στοιχείων  σε  αυτά,  τότε  έλυνε  τον  γενετικό 

αλγόριθμο  για  κάθε  τμήμα  ξεχωριστά  και  στο  τέλος  γινόταν  η  ένωση  των  επιμέρους 

τμημάτων.  Αυτό  είχε  σαν  αποτέλεσμα  την  βελτίωση  του  χρόνου  εκτέλεσης  λόγο  της 

διαίρεσης του προβλήματος σε μικρότερα υποπροβλήματα. Το αρνητικό  είναι βέβαια ότι με 

αυτόν τον τρόπο η τμηματοποίηση ήταν εμφανής στο τελικό κύκλωμα. Φαινόταν δηλαδή με 

το μάτι ότι τα στοιχεία έχουν τοποθετηθεί σε ομάδες με μικρές κατά κύριο λόγο καλωδιώσεις 

μεταξύ  των  στοιχείων  των  ομάδων  και  οι  ενώσεις  εκτός  της  ίδιας  ομάδας  ήταν  σχετικά 

μεγάλες καλωδιώσεις. 

 Γι  αυτό  τον  λόγο  εμείς  ακολουθήσαμε  μια  διαφορετική  προσέγγιση  που  ταιριάζει 

περισσότερο στα ψηφιακά κυκλώματα. Αντί να διαιρέσουμε τις διαστάσεις σε ίσα τμήματα, 

χωρίσαμε τον χώρο σε κάθετα μακρόστενα τμήματα που χωράνε οριζοντίως ένα στοιχείο (το 

μεγαλύτερο του τμήματος) αλλά καθέτως πολλά. Αυτή η τεχνική δεν δίνει μόνο μια φυσική 

ροή στο κύκλωμα από τα inputs προς τα outputs αλλά δίνει και περισσότερη ελευθερία στον 

γενετικό αλγόριθμο να προσαρμόσει την διάρθρωση του κυκλώματος.