論文の概要: Solving the Product Breakdown Structure Problem with constrained QAOA

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.15228v1
• Date: Fri, 21 Jun 2024 15:15:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-24 13:13:06.992499
• Title: Solving the Product Breakdown Structure Problem with constrained QAOA
• Title（参考訳）: 制約付きQAOAによるプロダクトブレークダウン構造問題の解決
• Authors: René Zander, Raphael Seidel, Matteo Inajetovic, Niklas Steinmann, Matic Petrič,
• Abstract要約: 本稿では,産業関連製品ブレークダウン構造問題の解法を提案する。 我々の解は制約付きQAOAに基づいており、これは構成上、問題制約によって禁止される解を表すヒルベルト空間の一部を探ることはない。 実験により,本手法はスケーリング行動に非常に有利なだけでなく,バレン高原の負の効果も抑制できることが示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Constrained optimization problems, where not all possible variable assignments are feasible solutions, comprise numerous practically relevant optimization problems such as the Traveling Salesman Problem (TSP), or portfolio optimization. Established methods such as quantum annealing or vanilla QAOA usually transform the problem statement into a QUBO (Quadratic Unconstrained Binary Optimization) form, where the constraints are enforced by auxiliary terms in the QUBO objective. Consequently, such approaches fail to utilize the additional structure provided by the constraints. In this paper, we present a method for solving the industry relevant Product Breakdown Structure problem. Our solution is based on constrained QAOA, which by construction never explores the part of the Hilbert space that represents solutions forbidden by the problem constraints. The size of the search space is thereby reduced significantly. We experimentally show that this approach has not only a very favorable scaling behavior, but also appears to suppress the negative effects of Barren Plateaus.
• Abstract（参考訳）: 全ての可能な変数割り当てが実現可能なソリューションではないような制約付き最適化問題は、トラベルセールスマン問題(TSP)やポートフォリオ最適化など、多くの実用的な最適化問題を構成する。 量子アニーリング (quantum annealing) やバニラQAOA (vanilla QAOA) のような確立された手法は通常、QUBO(Quadratic Unconstrained Binary Optimization) 形式に変換される。 したがって、そのような手法は制約によって提供される付加的な構造を利用できない。 本稿では,産業関連製品破壊構造問題の解法を提案する。 我々の解は制約付きQAOAに基づいており、これは構成上、問題制約によって禁止される解を表すヒルベルト空間の一部を探ることはない。 これにより、探索空間のサイズが大幅に縮小される。 実験により,本手法はスケーリング行動に非常に有利なだけでなく,バレン高原の負の効果も抑制できることが示された。

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