論文の概要: Implementation of digital MemComputing using standard electronic components

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12437v3
• Date: Mon, 10 Jun 2024 20:21:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-13 01:08:37.170664
• Title: Implementation of digital MemComputing using standard electronic components
• Title（参考訳）: 標準電子部品を用いたディジタルMemComputingの実装
• Authors: Yuan-Hang Zhang, Massimiliano Di Ventra,
• Abstract要約: Digital MemComputing Machine (DMM)は、堅牢でスケーラブルな非伝統的なコンピューティングアプローチであることが証明されている。 本研究は, 利用可能な電子部品を利用して, DMMのための新しいハードウェア設計を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.429709236737154
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Digital MemComputing machines (DMMs), which employ nonlinear dynamical systems with memory (time non-locality), have proven to be a robust and scalable unconventional computing approach for solving a wide variety of combinatorial optimization problems. However, most of the research so far has focused on the numerical simulations of the equations of motion of DMMs. This inevitably subjects time to discretization, which brings its own (numerical) issues that would be otherwise absent in actual physical systems operating in continuous time. Although hardware realizations of DMMs have been previously suggested, their implementation would require materials and devices that are not so easy to integrate with traditional electronics. Addressing this, our study introduces a novel hardware design for DMMs, utilizing readily available electronic components. This approach not only significantly boosts computational speed compared to current models but also exhibits remarkable robustness against additive noise. Crucially, it circumvents the limitations imposed by numerical noise, ensuring enhanced stability and reliability during extended operations. This paves a new path for tackling increasingly complex problems, leveraging the inherent advantages of DMMs in a more practical and accessible framework.
• Abstract（参考訳）: DMM(Digital MemComputing Machine)は、メモリを持つ非線形力学系(時限非局所性)を用いており、様々な組合せ最適化問題の解法として、堅牢でスケーラブルな非伝統的な計算手法であることが証明されている。 しかし、これまでの研究の大部分は、DMMの運動方程式の数値シミュレーションに重点を置いている。 これは必然的に離散化に時間がかかるため、連続的に動作する実際の物理システムに欠落する独自の(数値的な)問題をもたらす。 DMMのハードウェア実現は以前から提案されていたが、その実装には従来の電子機器と簡単に統合できない材料や装置が必要である。 そこで本研究では,利用可能な電子部品を活用して,DMMのための新しいハードウェア設計を提案する。 このアプローチは、現在のモデルに比べて計算速度を著しく向上させるだけでなく、加法雑音に対する顕著な堅牢性を示す。 重要なことに、これは数値ノイズによる制限を回避し、拡張操作時の安定性と信頼性を向上する。 これは、より実用的でアクセスしやすいフレームワークにおいて、DMMの固有の利点を活用することによって、ますます複雑な問題に取り組むための新しい道を開く。

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