論文の概要: Transforming optimization problems into a QUBO form: A tutorial
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.21074v1
- Date: Mon, 28 Oct 2024 14:38:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-29 12:21:06.708529
- Title: Transforming optimization problems into a QUBO form: A tutorial
- Title(参考訳): 最適化問題をQUBO形式に変換する:チュートリアル
- Authors: Alexander M. Semenov, Sergey R. Usmanov, Aleksey K. Fedorov,
- Abstract要約: 2次最適化の実際的な問題には、線形制約によって相互に相互に交わされる変数の多次元配列が含まれることが多い。
本論文は,元問題文の3つの主要な変換を同定し,考察する。
計算の連続式を提示し、証明し、これらの変換の実装を簡素化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 45.31975029877049
- License:
- Abstract: Practically relevant problems of quadratic optimization often contain multidimensional arrays of variables interconnected by linear constraints, such as equalities and inequalities. The values of each variable depend on its specific meaning and can be binary, integer, discrete, and continuous. These circumstances make it technically difficult to reduce the original problem statement to the QUBO form. The paper identifies and considers three main transformations of the original problem statement, namely, the transition from a multidimensional to a one-dimensional array of variables, the transition in mixed problems to binary variables, and the inclusion of linear constraints in the objective function in the form of quadratic penalties. Convenient formulas for calculations are presented and proven, simplifying the implementation of these transformations. In particular, the formulas for the transition in the problem statement from a multidimensional to a one-dimensional array of variables are based on the use of the Kronecker product of matrices. The considered transformations are illustrated by numerous examples.
- Abstract(参考訳): 2次最適化の実際的な問題には、等式や不等式のような線形制約によって相互に連結された変数の多次元配列を含むことが多い。
各変数の値は、その特定の意味に依存し、バイナリ、整数、離散、連続である。
これらの状況により、QUBO形式にオリジナルの問題文を還元することが技術的に困難になる。
本稿は,元問題文の3つの主要な変換,すなわち,多次元から1次元の変数列への遷移,混合問題から2変数への遷移,および2次ペナルティの形での目的関数への線形制約の包含について考察する。
計算の連続式を提示し、証明し、これらの変換の実装を簡素化する。
特に、多次元から一次元の変数列への問題文の遷移の公式は、行列のクロネッカー積(英語版)(Kronecker product of matrices)を用いている。
考慮された変換は、多くの例によって説明される。
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