通过交互式图示法选择设计方案的方法和系统技术方案

一种通过交互式图示法选择电路设计方案的方法和系统。本发明专利技术特别适用于获悉模拟电路的性能和功效，和用于从多目标最优化衍生的设计方案候选设计方案数据集中选择一个优选的设计。该方法包括从多目标最优化提供一个多维数据集或相反。然后将多维数据集显示为多个图表。这些图表可以是一维或多维，并可包括平行坐标图。通过修改这些图表的至少一个，用户可交互地选择一个估值数据集用于进一步估值或测试。该修改可采用交互滤除的形式从而以想要的方式减小数据集。典型地，利用可视选择、刷笔等通过图形界面完成减小数据集，也可包括在多维数据集中定义或创建一个或多个变量的约束函数。这种约束可包括线性和非线性约束。该修改和选择过程可根据需要加以重复以进一步将数据集限制在易管理数量的候选设计方案中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设计系统和方法学。特别地，本专利技术涉及一种通过交互式图示(interactive visualization)技术从许多候选设计方案中选择设计方案的方法和系统。本专利技术特别地应用于从通过多目标最优化衍生的候选设计方案中选择模拟、数字和混合信号电路的设计方案。
技术介绍
当今的电子芯片设计者要求开发用于信息可视化和知识发现的有效方法，其使得电子设计自动化(EDA)软件的用户与设计数据库更直接和更有效地进行交互，从而理解他们的设计方案的性能特征。当使用多目标优化技术提供很大量的候选设计方案时，这一点就特别地重要。为每个候选设计方案确定的电路度量标准提供了一个信息丰富的多维数据集，但是因其规模和复杂度，设计者难以有效地拣选，以找到最想要的设计方案。众所周知的是利用可视的感知系统观察多维或者多变量的数据集。目前存在有大量用于图示这种数据集的方法，比如多视图、切尔诺夫脸谱图、星图、组平均值视图、Aiken and West′s图、John-Neyman图、平行坐标、鱼眼显示、相关规则、基于多分辨率显示的小波变换、像素级可视化图表以及树形图。然而，还未开发出这种系统和方法的应用软件，以允许EDA软件用户通过使用可视界面动态查询候选设计方案的基本数据库并分离出感兴趣的设计方案。信息可视化已成为日益受关注的研究领域。人们发现这样的可视化技术在科学、工程、管理和因特网技术的许多应用中都很有用。对于半导体工业而言，硅容量每18个月增长一倍，使得在单个硅芯片上可建立越来越复杂的系统。然而，在合理的时间内设计这样复杂系统的设计能力随着复杂性而减少。设计能力与生产力之间的差距似乎威胁着半导体工业的成长。理想地，信息可视化作为电子设计自动化工具的一个主要部分可用于有效地帮助弥合这个差距。因此需要提供一种用于进行交互式图示(可视化)的方法和系统，以使得可从一组多维候选设计方案中有效地选择设计方案，特别是在数字或模拟电路设计领域中。
技术实现思路
本专利技术的目的是消除或减轻前述设计方法和系统的至少一个缺点。在第一方案中，提供了一种通过多维数据集的交互式图示法选择电路设计的方法。该方法包括采用多目标最优化方法提供一个多维数据集，或者其它方法。然后将该多维数据集显示为多个图表。这些图表可以是一维或者多维，且可包括平行坐标图。通过修改至少一个图表，用户可交互地选择一个估值数据集用于进一步的估值或测试。该修改可采取交互滤除的方式从而以想要的方式来减小数据集。典型地，可利用可视选择、刷笔等通过图形界面完成数据集的减小。也可包括在多维数据集中定义或创建一个或多个变量的约束函数。这种约束可以包括线性和非线性约束。该修改和选择过程可根据需要重复进行，以进一步将数据集限定在易管理数量的候选设计方案中。同时还公开了一种用于实现本专利技术的方法的系统。通过以下结合附图对本专利技术的具体实施例的详细描述，本专利技术的其他方案和特征对于本领域的普通技术人员将会更明显。附图说明下面将通过实施例并参考附图来说明本专利技术的实施例，其中图1示出了根据本专利技术的电路数据的平行坐标图；图2示出了一个平行坐标图，其显示了根据本专利技术在度量标准和设计变量之间的可视化关系；图3示出了一个平行坐标图，其显示了根据本专利技术在度量标准和随机变量之间的可视化关系；图4示出了一个平行坐标图，其显示了根据本专利技术在度量标准和环境变量之间的可视化关系；图5示出了一个平行坐标图，其显示了根据本专利技术在度量标准、随机变量、设计变量和环境变量之间的可视化关系；图6示出了一个平行坐标图，其显示了根据本专利技术在度量标准、随机变量、设计变量和环境变量之间的另一可视化关系；图7示出了前面电路数据的坐标9和10的图表；图8至20示出了根据本专利技术的可视化方法的第一例；图22至35示出了根据本专利技术的可视化方法的第二例。具体实施例方式一般地，本专利技术提供一种通过交互式图示法用于设计方案选择的方法和系统。本专利技术特别地适合用于获悉模拟电路的性能和功效，以及用于从多目标最优化衍生的候选设计方案数据集中选择一个优选的设计。在一个实施例中，基于平行坐标系统的可视化处理使得用户以有效的方式观测电路度量标准和多维参数的折衷分析过程。还给出了利用该可视化系统研究电路性能和设计质量的几种方法，特别是由模拟设计合成衍生的设计。本专利技术的系统通常包括一个存储多维数据集的数据库，例如一组用于许多潜在的电路设计方案的预定电路变量。执行一种知名的开放资源程序ggobi之类的数据可视化应用软件的通用计算机使得多维数据集中每个设计方案的设计变量在常规的计算机监视器或显示器上显示为图表。用户和显示该图表的图形用户界面之间的交互作用使得数据集可在多种格式下被观察并被限于某些想要的设计方案。用户交互可用常规的用户输入设备比如鼠标、键盘等和通过数据可视化软件比如刷笔、字形选择、颜色处理等提供的工具来提供，在http//www.ggobi.org上的ggobi手册中有更完整的描述。本专利技术的实施例可用任何常规的计算机编程语言实现。例如，优选实施例可用过程化编程语言(比如“C”)或面向对象语言(比如C++)实现。本专利技术的可选实施例可实现为预编程的硬件元件、其他相关部件或硬件和软件的组合。实施例可实现为一种用于随计算机系统一起使用的计算机程序产品。这种实现可包括一系列计算机指令，它们要么固定在有形的介质上，比如计算机可读介质(比如软盘、CD-ROM、ROM、或固定磁盘)，要么经过调制解调器或其他接口设备比如通过介质连接到网络的通信适配器传输到计算机系统。所述介质可以是有形介质(比如光或电通信线路)或以无线技术实现的介质(比如微波、红外线或其他传输技术)。所述一系列计算机指令实现此处描述的全部或部分功能。本领域的技术人员应当意识到，这样的计算机指令可以用各种编程语言编写，以便与许多计算机体系结构或操作系统一起使用。而且，这些指令可存储在任何存储器设备中，比如半导体、磁、光或其他存储器设备，并且可利用任何通信技术传输，比如光、红外线、微波或其他传输技术。可以预料到这样的计算机程序产品作为一种带有书面或电子文档的可移动介质(比如压缩的包装软件)发布，通过计算机系统(比如在系统ROM或固定磁盘上)预载，或由服务器通过网络(比如因特网或万维网)发布。当然，本专利技术的一些实施例可作为软件(比如计算机程序产品)和硬件的组合实现。本专利技术的其他实施例可完全作为硬件或完全作为软件(比如计算机程序产品)实现。本专利技术的、通过多维数据集的交互式图示法进行设计方案选择的方法一般包括通过多目标最优化方法提供一个多维数据集，或者其它方法。然后该多维数据集显示为多个图表。这些图表可以是一维或多维，并可包括平行坐标图。通过修改至少一个图表，用户可交互地选择一个估值数据集用于进一步的估值或测试。该修改可采取交互滤除的方式从而以想要的方式减小数据集。典型地，可以利用可视选择，刷笔等通过图形界面实现数据集的减小。也可包括在多维数据集中定义或创建一个或多个变量的约束函数。这种约束可以是线性或非线性的约束。修改和选择过程可以根据需要加以重复以进一步将数据集限制在易管理的数量的候选设计方案中。一般地，应当注意到平行坐标图对于图示电路数据集非常有效，因为它提供了很小的计算复杂度O(N)，其中N是相同数量的平行轴表示的维(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过多维数据集的交互式图示法选择电路设计方案的方法，包括：提供一个多维数据集；将多维数据集显示为多个图表；以及通过与所述显示的多维数据集交互作用，交互地修改所述多个图表中的至少一个，以从该多维数据集中选择一个估值 数据集。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：特伦特洛恩麦康纳基，格伦赫茨，
申请(专利权)人：西诺谱西斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]