【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路版图设计，特别涉及一种利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法。
技术介绍
1、在电路仿真中，经常会遇到对大规模电阻网络计算等效电阻的情况。特别是在集成电路版图寄生参数的提取中，由其他工具生成版图等效电阻网络。通常为了精确描述版图的寄生效应，生成的电阻网络规模非常巨大。在电迁移和电流电阻压降分析技术(emir)中，电阻网络所包含的电阻数量可达千万乃至上亿的量级。
2、在电阻网络中，计算i、j两点的等效电阻就是对i、j两点加一个1v的电压，通过求解电路方程，可以得到流过这两点的电流。这样i、j两点的等效电阻可以计算为：
3、
4、这里，rij是i和j点之间的等效电阻，iij是流经i和j点之间的电流。
5、可以看到，任意两点的等效电阻需要对原电阻网络两点施加电压，并进行电路方程的求解才能得到。
6、实际应用中，还会遇到多对一求解等效电阻的问题，也就是需要计算电阻网络中所有节点对某个特定节点(比如地)的等效电阻。显然，这个计算代价随着电阻网络的增加而迅速变大。特别是要实现求解大规模稀疏矩阵的算法，通常需要较大的内存空间。
7、在某些应用中，等效电阻并不需要特别精确，比如在emir中，通常要求等效电阻的误差可以放宽到10％-20％。这时，就可以采用近似计算等效电阻的方法。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的
2、为实现上述目的，本专利技术提供的一种利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法，包括以下步骤：
3、根据给定的待计算的参考电阻节点，为所有节点建立相邻电阻列表，计算每一个电阻节点跳跃到近邻每一个电阻节点的概率，生成跳跃至近邻电阻节点的概率密度分布表；
4、将所述给定的待计算的参考电阻节点作为每次随机行走的出发点和随机行走停止的终点，并建立到达集合和未到集合；
5、从出发点开始在电阻网络中的电阻节点间进行随机跳跃，更新所述到达集合和所述未到集合；
6、根据更新后的所述到达集合和所述未到集合计算电阻节点的等效电阻。
7、进一步地，利用节点跳跃模型计算每一个起点电阻节点跳跃到近邻每一个终点电阻节点的概率，其跳跃的概率等于跳跃起点与终点之间的电导除以起点和近邻所有节点之间的电导之和，所述节点跳跃模型为：
8、
9、
10、
11、其中，pi为节点跳跃模型，表示起点电阻节点跳跃到近邻终点电阻节点的概率，ri为与起点电阻节点相邻的第i个电阻节点的电阻值，gi为与起点电阻节点相邻的第i个电阻的电导，所述电导为电阻值的倒数，m为起点电阻节点的近邻节点的个数，g0表示起点电阻节点的所有近邻节点之间的电导之和。
12、进一步地，所述随机行走的初始参数，还包括，随机行走的次数阈值、随机行走的节点状态列表、随机行走次数。
13、进一步地，所述到达集合和所述未到集合由出发点的相邻节点数目以及电阻网络节点总数确定，所述到达集合和所述未到集合分别为：整个电阻网络中的节点数目×参考节点的相邻节点数目；
14、随机行走的节点状态列表为整个电阻网络中的节点数目×1维向量。
15、进一步地，从出发点开始在电阻节点间进行随机跳跃，更新所述到达集合和所述未到集合的步骤，包括以下步骤：
16、a)将随机行走的节点状态列表的初始值设为0；
17、b)从参考节点出发开始跳跃，为每次随机行走的出发点赋值，令每次随机行走第一次的出发点＝参考节点，参考节点表示为p0；
18、c)根据每次随机行走的每次跳跃的起点选择跳跃的终点电阻节点：根据每次随机跳跃的起点的近邻节点跳跃的概率密度分布函数，从相邻电阻的列表中随机选择跳跃的终点节点：如果起点电阻节点是参考节点，则记录终点电阻节点在起点电阻节点的近邻节点列表中的位置序号，令p1＝所述位置序号；如果起点电阻节点等于其他电阻节点时则不需要记录，更新随机行走的节点状态列表trw，在终点电阻节点的位置＝1；
19、d)将终点电阻节点与参考节点进行比较，若等于参考节点，则本次随机行走结束，直接进行步骤e)；如果跳跃的终点电阻节点不等于参考节点，则令每次跳跃的起点＝终点电阻节点，跳至步骤c)，继续执行后续步骤；
20、e)更新到达集合和未到集合，其中，
21、tg(:,p1)＝tg(:,p1)+trw
22、t0(:,p1)＝t0(:,p1)+(1-trw)
23、其中，tg为到达集合，t0为未到集合，p1为从参考节点进行第一步跳跃得到的终点电阻节点在参考节点的近邻节点列表中的位置，trw为更新后的随机行走的节点状态列表；
24、f)更新随机行走的次数并判断随机行走是否结束。
25、进一步地，所述步骤c)中根据每次跳跃的起点的近邻节点跳跃的概率密度分布函数，从相邻电阻的列表中随机选择跳跃的节点具体包括以下步骤：
26、产生一个[0,1]之间的随机数；
27、按照从小到大的顺序比较每次跳跃的起点的近邻节点跳跃的概率密度分布函数数组中每一个数和所述随机数的大小，若出现所述随机数≦出发点的近邻节点跳跃的概率密度分布函数数组中的某个位置对应的数，则中断比较，令随机选择跳跃的节点＝该位置在起点近邻节点列表中对应的节点。
28、进一步地，更新随机行走的次数并判断随机行走是否结束的步骤，包括，
29、随机行走的次数加1；
30、判断随机行走是否结束：如果随机行走的次数等于随机行走的次数阈值，则随机行走结束，返回到达集合和未到集合；如果随机行走的次数不等于随机行走的次数阈值，返回步骤a)进行下一次的随机行走。
31、更进一步地，根据更新后的所述到达集合和所述未到集合计算电阻节点的等效电阻的计算公式为：
32、
33、其中，p0为参考节点，是p0节点和近邻第k个节点p0k之间的电阻，m是p0近邻节点的数量，p0k表示p0节点的第k个近邻节点。
34、为实现上述目的，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有在所述处理器上运行的程序，所述处理器运行所述程序时执行上述的利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法的步骤。
35、为实现上述目的，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述的利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法的步骤。
36、本专利技术的一种利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法，与现有技术相比具有如下有益效果：
37、(1)本专利技术算法本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法，其特征在于，利用节点跳跃模型计算每一个起点电阻节点跳跃到近邻每一个终点电阻节点的概率，其跳跃的概率等于跳跃起点与终点之间的电导除以起点和近邻所有节点之间的电导之和，所述节点跳跃模型为：
3.根据权利要求2所述的利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法，其特征在于，所述随机行走的初始参数，还包括，随机行走的次数阈值、随机行走的节点状态列表、随机行走次数。
4.根据权利要求3所述的利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法，其特征在于，所述到达集合和所述未到集合由出发点的相邻节点数目以及电阻网络节点总数确定，所述到达集合和所述未到集合分别为：整个电阻网络中的节点数目×参考节点的相邻节点数目；
5.根据权利要求1所述的利用随机行走算法计算大规模电阻网络等效电阻的方法，其特征在于，从出发点开始在电阻节点间进行随机跳跃，更新所述到达集合和所述未到集合的步骤，包括以下步骤：
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