应用聚类和粗糙集的FPGA底层数据挖掘

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1、万方数据第21卷第1期2013年1月光学OrpticsandP精密reClSlOn工程EngineeringV01．21No．1Jan．2013文章编号1004—924X(2013)01—0233—06应用聚类和粗糙集的FPGA底层数据挖掘姜大力1’3，赵波2，王永1，李华旺1，杨根庆¨(1．中国科学院微系统与信息技术研究所，上海，200050；2．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130022；3．中国科学院大学，北京100039)摘要：提出了一种从XDL文件中提取现场可编程门阵列(FPGA)底层逻辑和布线资源的方法。预处理

2、阶段通过正则表达式将原有底层逻辑文件转换为待分析的有层次属性的关系型数据库。数据挖掘阶段则根据各个层次数据内部的特性不同，采用不同的算法进行聚类来得到初步知识。通过粗糙集分析初步知识间的关系和约简属性，得出初步知识间的联系同时进一步提取出决策规则和产生式规则的知识。最后，通过规则验证器和泛化器对提取出的规则进行验证和泛化。实验结果表明，对于大型的FPGA器件，wire的逻辑最高压缩比可以达到2．88×lo～。该方法相对于底层器件有较好的通用性和交互性，适用于对不同器件族FPGA底层信息的知识提取，对深入研究FPGA的拓扑架构，提高对FPGA

3、进行动态重配置的可控性和实现更灵活的重配置很有意义。关键词：现场可编程门阵列；数据挖掘；粗糙集；聚类中图分类号：TP302．8文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20132101．0233FPGAlowleveldataminingbasedonclusterandroughsetJIANGDa—lil“，ZHAOB02，WANGYon91，LIHua—wan91，YANGGen—qin91+(1．ShanghaiInstituteofMicro—systemandInformationTechnology，ChineseAcad

4、emyofSciences，Shanghai200050，China；2．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130022，China；3．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing200050，China)*Correspondingauthor，E-mail：Ygq@mail—sire。ac．cnAbstract：Thispaperprovidesametho

5、dtOgetlowlevellogicandrouteresourcesofaFieldProgram—ruingGateArray(FPGA)fromXDLdocuments．Inthepreprocessstage，thelowlylogicdocumentistransformedtOarelationaldatabasewithdifferentattributesviaaregularexpression．Inthedatamin—ingstage，differentalgorithmsareadoptedtoclusterthe

6、datatogetpreliminaryknowledgebasedonthedifferentinternalfeaturesofeachlevelofthedatabase．Bytakingaroughsettoanalyzethepre—liminaryknowledgeandsummarizeitsattribute，therelationofthepreliminaryknowledgeisobtainedandtheknowledgefordecisionruleandproductionruleisgiven．Finally，

7、theaboverulesarevalidatedandgeneralizedthroughavalidatorandageneralizationdevice．Experimentsshowthatthehighest收稿日期：2012—09—12：修订日期：2012—10—17．基金项目：空间科学战略性先导科技专项资金资助项目(No．XD04040202)万方数据光学精密工程第21卷compressingrateofwirelogiccanreach2．88×10～forahugeFPGA．Thismethodhasgoodversat

8、il—ityandinterchangeabilityandissuitableforacquiringthelowlevelinformationandknowledgefro