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Giving a Quasi-Initial Solution to Ising Machines by Controlling External Magnetic Field Coefficients 외부 자기장 계수를 제어하여 이싱 머신에 준초기 솔루션 제공

Soma KAWAKAMI, Kentaro OHNO, Dema BA, Satoshi YAGI, Junji TERAMOTO, Nozomu TOGAWA

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요약 :

Ising 기계는 조합 최적화 문제의 최적 또는 준최적 솔루션을 효율적이고 효과적으로 찾을 수 있습니다. Ising 기계에 좋은 초기 솔루션이 제공되면 최종적으로 최적 솔루션에 가까운 솔루션을 얻을 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 몇몇 Ising 머신은 계산 특성으로 인해 초기 솔루션을 직접 받아들일 수 없습니다. 본 논문에서는 이를 직접적으로 수용할 수 없는 Ising 머신에 준초기 솔루션을 제공하는 방법을 제안합니다. 제안된 방법은 양 또는 음의 외부 자기장 계수를 제공합니다(자기장 제어 용어)을 초기해를 바탕으로 Ising machine을 이용하여 해를 구한다. 그 다음, Ising 기계가 어닐링 과정을 반복할 때마다 자기장 제어 항이 다시 계산되므로, 이전에 얻은 해를 기반으로 해가 반복적으로 개선됩니다. 제안된 방법은 추가적인 제약(constrained CVRP)을 갖는 용량성 차량 경로 문제와 max-cut 문제에 적용된다. 실험 결과, 제한된 CVRP에서는 초기 솔루션에 비해 전체 경로 거리가 평균 5.78% 감소하고, Max-cut 문제에서는 절단 가장자리 무게의 합이 평균 1.25% 증가하는 것으로 나타났습니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E107-A No.1 pp.52-62
발행일
2024/01/01
공개일
2023/08/16
온라인 ISSN
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.2023KEP0004
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on Circuits and Systems)
범주

작성자

Soma KAWAKAMI
  Waseda University
Kentaro OHNO
  Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Dema BA
  Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Satoshi YAGI
  Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Junji TERAMOTO
  Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Nozomu TOGAWA
  Waseda University

키워드