Die Studie untersucht die Leistungsfähigkeit von Ising-Maschinen beim Lösen des quadratischen Rucksackproblems (QKP). Das QKP ist ein bekanntes kombinatorisches Optimierungsproblem mit einer Ungleichheitsrestriktion, das für Ising-Maschinen geeignet erscheint.
Die Autoren schlagen eine Methode vor, die Ising-Maschinen mit effizienten Post-Processing-Verfahren kombiniert. Das Post-Processing besteht aus zwei Schritten:
Simulationsexperimente auf mittelgroßen QKP-Instanzen zeigen, dass diese Kombination von Ising-Maschinen und Post-Processing deutlich bessere Ergebnisse liefert als die Ising-Maschinen allein oder eine einfache Greedy-Methode. Über 80% der Testinstanzen können optimal gelöst werden.
Darüber hinaus zeigt sich, dass die Leistung der Methode robust gegenüber der Wahl der Encoding-Methoden für die Ungleichheitsrestriktion ist. Dies erleichtert die praktische Anwendung von Ising-Maschinen erheblich.
Schließlich wird die Leistung der Ising-Maschine "Amplify Annealing Engine" (AE) auf großen QKP-Instanzen evaluiert. AE in Kombination mit dem Post-Processing erreicht auf 77,5% der Testinstanzen die besten bekannten Lösungen und ist damit vergleichbar mit bisherigen Heuristiken.
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by Kentaro Ohno... at arxiv.org 03-29-2024
https://arxiv.org/pdf/2403.19175.pdfDeeper Inquiries