論文の概要: Simulated bifurcation assisted by thermal fluctuation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.08361v1
• Date: Wed, 16 Mar 2022 02:54:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-21 23:16:53.236738
• Title: Simulated bifurcation assisted by thermal fluctuation
• Title（参考訳）: 熱ゆらぎを利用した模擬分岐
• Authors: Taro Kanao, Hayato Goto
• Abstract要約: 我々は,Nos'e-Hoover法における暖房プロセスが,Ising問題の局所的ミニマムから逃れるために,模擬分岐を補助できることを示す。 提案した加熱模擬分岐は並列処理によって加速されることが期待される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Various kinds of Ising machines based on unconventional computing have recently been developed for practically important combinatorial optimization. Among them, the machines implementing a heuristic algorithm called simulated bifurcation have achieved high performance, where Hamiltonian dynamics are simulated by massively parallel processing. To further improve the performance of simulated bifurcation, here we introduce thermal fluctuation to its dynamics relying on the Nos\'e-Hoover method, which has been used to simulate Hamiltonian dynamics at finite temperatures. We find that a heating process in the Nos\'e-Hoover method can assist simulated bifurcation to escape from local minima of the Ising problem, and hence lead to improved performance. We thus propose heated simulated bifurcation and demonstrate its performance improvement by numerically solving instances of the Ising problem with up to 2000 spin variables and all-to-all connectivity. Proposed heated simulated bifurcation is expected to be accelerated by parallel processing.
• Abstract（参考訳）: 従来型計算に基づく各種Isingマシンが, 実際に重要な組合せ最適化のために開発されている。 このうち、シミュレーション分岐と呼ばれるヒューリスティックアルゴリズムを実装する機械はハイパフォーマンスを実現しており、ハミルトン力学は超並列処理によってシミュレートされている。 シミュレーションバイフルケーションの性能をさらに向上するため, 有限温度でハミルトン力学をシミュレートするために用いられているNos\e-Hoover法に基づく熱揺らぎを導入する。 その結果,nos\'e-hoover法における加熱処理は,イジング問題の局所的ミニマから逃れるシミュレーション分岐を補助し,性能の向上につながることがわかった。 そこで本研究では,2000のスピン変数と全接続性を持つIsing問題のインスタンスを数値解き,その性能向上を実証する。 提案した加熱模擬分岐は並列処理によって加速される。

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