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JP7795741B2 - Ising machine selection device, Ising machine selection method, and program - Google Patents
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JP7795741B2 - Ising machine selection device, Ising machine selection method, and program - Google Patents

Ising machine selection device, Ising machine selection method, and program

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JP7795741B2 JP2022144952A JP2022144952A JP7795741B2 JP 7795741 B2 JP7795741 B2 JP 7795741B2 JP 2022144952 A JP2022144952 A JP 2022144952A JP 2022144952 A JP2022144952 A JP 2022144952A JP 7795741 B2 JP7795741 B2 JP 7795741B2
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特許法第30条第2項適用 (1)開催日 2022年2月3日(開催期間 2022年2月3日~2022年2月4日) 集会名、開催場所 集会名 :九州大学 令和3年度修士論文発表会 開催場所:九州大学 ウエスト1号館(W1-D-413 IMIオーディトリアム) 〒819-0395 福岡県福岡市西区元岡744Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applies (1) Date: February 3, 2022 (Period: February 3, 2022 - February 4, 2022) Name and location of the event Name of the event: Kyushu University Master's Thesis Presentation 2021 Venue: Kyushu University West Building 1 (W1-D-413 IMI Auditorium) 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture, 819-0395

本発明は、最適化問題を解くために用いるイジングマシンの選定技術に関する。 The present invention relates to a technology for selecting an Ising machine to be used to solve an optimization problem.

近年、非ノイマン型計算機の1つであるイジングマシンが注目されている。イジングマシンは組合せ最適化問題の計算、機械学習、物理や化学のモデル計算に応用されており、例えば、渋滞回避を目指す経路選択問題、工場内の無人搬送車の経路最適化問題、金融商品のポートフォリオ最適化問題、広告配信最適化問題、矩形パッキング問題、スロット配置問題、誘導部分グラフ同型問題、バイナリニューラルネットワークの問題を解くために利用されている。 In recent years, Ising machines, a type of non-von Neumann computer, have been attracting attention. Ising machines have been applied to the calculation of combinatorial optimization problems, machine learning, and model calculations in physics and chemistry. For example, they are used to solve problems such as route selection problems aimed at avoiding traffic congestion, route optimization problems for automated guided vehicles in factories, portfolio optimization problems for financial products, optimization problems for ad delivery, rectangle packing problems, slot placement problems, induced subgraph isomorphism problems, and binary neural network problems.

イジングマシンはイジングモデルのハミルトニアン(以下、イジングハミルトニアンという)を最小化する新しい原理に基づくコンピュータである。上述した問題をイジングマシンで解くためには、まず問題を当該問題を表現するイジングハミルトニアンに変換し、イジングマシンを用いて当該イジングハミルトニアンの最小化を行う。イジングハミルトニアンHは次式により表される。

ただし、si (i=1, …, N)はスピン、J=(Jij)は相互作用行列、h=(hi)は外部磁場ベクトルを表す。ここで、siは+1または-1を値として取る変数、JはN×Nの実行列、hはN次元実ベクトルである。
An Ising machine is a computer based on a new principle of minimizing the Hamiltonian of the Ising model (hereinafter referred to as the Ising Hamiltonian). In order to solve the above problem with an Ising machine, the problem is first converted into an Ising Hamiltonian that represents the problem, and then the Ising Hamiltonian is minimized using the Ising machine. The Ising Hamiltonian H is expressed by the following equation.

where s i (i=1, …, N) is the spin, J=(J ij ) is the interaction matrix, and h=(h i ) is the external magnetic field vector, where s i is a variable that takes the value +1 or -1, J is an N×N real matrix, and h is an N-dimensional real vector.

イジングマシンは相互作用行列Jと外部磁場ベクトルhが入力されると、イジングハミルトニアンHの値が小さくなるようなスピンs1, …, sNの組合せを出力する。 When an interaction matrix J and an external magnetic field vector h are input to an Ising machine, it outputs a combination of spins s 1 , ..., s N that reduces the value of the Ising Hamiltonian H.

なお、イジングマシンの中にはイジングハミルトニアンの代わりに、QUBO(Quadratic Unconstrained Binary Optimization)の最小化を行うものもある。ただし、QUBOとイジングハミルトニアンは容易に相互変換できる(非特許文献1参照)。 Note that some Ising machines minimize the QUBO (Quadratic Unconstrained Binary Optimization) instead of the Ising Hamiltonian. However, QUBO and the Ising Hamiltonian can easily be converted to each other (see Non-Patent Document 1).

一般にイジングハミルトニアンの値が小さくなるほど変換前の問題の解の品質がよくなるため、イジングハミルトニアンの値をより小さくできるイジングマシンを用いて問題を解くのが好ましい。 In general, the smaller the value of the Ising Hamiltonian, the better the quality of the solution to the problem before transformation, so it is preferable to solve the problem using an Ising machine that can reduce the value of the Ising Hamiltonian.

現在、イジングモデルの基底探索問題を解くハードウェアであるイジングマシンがいくつか開発されているが、その実装方法には違いがある。そのため、イジングマシンの特性も異なったものとなり、解の品質がイジングマシンにより大きく左右されることになる(非特許文献2参照)。具体的に説明する。計算を開始してからの経過時間と当該経過時間におけるイジングハミルトニアンの値の関係は、同じ問題であってもイジングマシンごとに異なったものとなる。また、計算を開始してからの経過時間と当該経過時間におけるイジングハミルトニアンの値の関係は、同じイジングマシンを用いたとしても問題が異なれば異なったものとなる。つまり、イジングハミルトニアンに対応する問題と計算に費やす時間との2つに依存して、最も高品質な解を得られるイジングマシンは変化することになる。 Currently, several Ising machines, hardware that solves basis search problems for the Ising model, have been developed, but there are differences in their implementation methods. As a result, the characteristics of each Ising machine also differ, and the quality of the solution is greatly influenced by the Ising machine (see Non-Patent Document 2). Specific explanations follow. The relationship between the time elapsed since the start of calculation and the value of the Ising Hamiltonian at that elapsed time will differ for each Ising machine, even for the same problem. Furthermore, the relationship between the time elapsed since the start of calculation and the value of the Ising Hamiltonian at that elapsed time will differ for different problems, even if the same Ising machine is used. In other words, the Ising machine that can obtain the highest quality solution will vary depending on both the problem corresponding to the Ising Hamiltonian and the time spent on calculation.

同じ問題をイジングマシンと古典コンピュータで解いた場合の性能の比較は従来から行われているが(非特許文献3参照)、同じ問題を様々なイジングマシンで解いた場合の性能の比較は行われていない。そのため、ある問題を解くのに最適なイジングマシンを選定するには、当該問題を実際に解き、その結果を比較する必要がある。 Comparisons of performance when solving the same problem using an Ising machine and a classical computer have been conducted in the past (see Non-Patent Document 3), but no comparisons have been made of performance when solving the same problem using various Ising machines. Therefore, to select the optimal Ising machine for solving a certain problem, it is necessary to actually solve the problem and compare the results.

Zhengbing Bian, Fabian Chudak, William G. Macready, and Geordie Rose, “The Ising model: teaching an old problem new tricks,” [online],[令和4年8月1日検索],インターネット <URL: https://www.dwavesys.com/media/vbklsvbh/weightedmaxsat_v2.pdf>.Zhengbing Bian, Fabian Chudak, William G. Macready, and Geordie Rose, “The Ising model: teaching an old problem new tricks,” [online], [accessed August 1, 2022], Internet <URL: https://www.dwavesys.com/media/vbklsvbh/weightedmaxsat_v2.pdf>. Hamerly, Ryan, et al., “Experimental investigation of performance differences between coherent Ising machines and a quantum annealer,” Science advances, vol.5, no.5, 2019.Hamerly, Ryan, et al., “Experimental investigation of performance differences between coherent Ising machines and a quantum annealer,” Science advances, vol.5, no.5, 2019. Charles Moussa, Henri Calandra, and Vedran Dunjko, “To quantum or not to quantum: towards algorithm selection in near-term quantum optimization,” Quantum Science and Technology, vol.5, no.4, 2020.Charles Moussa, Henri Calandra, and Vedran Dunjko, “To quantum or not to quantum: towards algorithm selection in near-term quantum optimization,” Quantum Science and Technology, vol.5, no.4, 2020.

上述の通り、ある問題を解くために用いるイジングマシンを選定するには、当該問題を解いた結果を比較することになるが、この試行錯誤による選定作業は人的労力と時間を要するものとなり、その負担は大きい。もし、計算時間に応じて課金されるイジングマシンを利用している場合には、選定作業に費用が生じることになる。また、選定作業に係る負担は解きたい問題ごとに生じることとなる。つまり、イジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシンの選定作業に係る負担は非常に大きなものとなるという問題がある。 As mentioned above, to select an Ising machine to use to solve a certain problem, the results of solving that problem are compared, but this trial-and-error selection process requires human effort and time, and is a significant burden. If an Ising machine that is charged according to calculation time is used, the selection process will incur costs. Furthermore, the burden of the selection process will be incurred for each problem to be solved. In other words, there is a problem in that the burden of selecting an Ising machine to use to calculate the Ising Hamiltonian is extremely large.

そこで本発明では、イジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシンを効率的に選定する技術を提供することを目的とする。 The present invention therefore aims to provide technology for efficiently selecting an Ising machine to use in calculating the Ising Hamiltonian.

本発明の一態様は、M, N, Kを2以上の整数、Hm(m=1, …, M)をベンチマークとなるイジングハミルトニアン、In(n=1, …, N)をイジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシン、Tk(k=1, …, K)をイジングハミルトニアンの計算に許容できる時間(以下、許容計算時間という)とし、イジングハミルトニアンHm、イジングマシンIn、許容計算時間TkとイジングマシンInが計算を開始してから許容計算時間Tkが経過する時点におけるイジングハミルトニアンHmの値Vm,n,kとの関係R1と、イジングハミルトニアンHmとイジングハミルトニアンHmに対応するグラフの特徴量ベクトルXmとの関係R2とを記録する記録部と、計算に用いるイジングマシンの選定対象となるイジングハミルトニアン(以下、選定対象イジングハミルトニアンという)に対応するグラフの特徴量ベクトルを計算する特徴量ベクトル計算部と、関係R2を用いて前記特徴量ベクトルとの距離が最小となる特徴量ベクトルに対応するイジングハミルトニアンHm_0(ただし、m0は1≦m0≦Mを満たす)を選択する第1選択部と、前記選定対象イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間と最も近い許容計算時間Tk_0(ただし、k0は1≦k0≦Kを満たす)を選択し、関係R1を用いて値Vm_0,n,k_0が最も小さいものから順に対応するイジングマシンを所定の数だけ選択する第2選択部と、を含む。 In one aspect of the present invention, M, N, and K are integers of 2 or more, Hm (m=1, ..., M) is an Ising Hamiltonian that serves as a benchmark, In (n=1, ..., N) is an Ising machine used to calculate the Ising Hamiltonian, and Tk (k=1, ..., K) is an allowable time for calculating the Ising Hamiltonian (hereinafter referred to as allowable calculation time), and the present invention includes a recording unit that records a relationship R1 between the Ising Hamiltonian Hm , the Ising machine In , the allowable calculation time Tk , and the value Vm ,n,k of the Ising Hamiltonian Hm at the time when the allowable calculation time Tk has elapsed since the Ising machine In started calculation, and a relationship R2 between the Ising Hamiltonian Hm and a feature vector Xm of a graph corresponding to the Ising Hamiltonian Hm ; a feature vector calculation unit that calculates a feature vector of a graph corresponding to an Ising Hamiltonian that is to be selected as an Ising machine to be used for calculation (hereinafter referred to as a selection target Ising Hamiltonian); a first selection unit that selects an Ising Hamiltonian H m_0 (where m 0 satisfies 1≦m 0 ≦M) corresponding to the feature vector that has the smallest distance from the feature vector using relation R 2 ; and a second selection unit that selects an allowable calculation time T k_0 (where k 0 satisfies 1≦k 0 ≦K) that is closest to the time allowable for calculating the Ising Hamiltonian to be selected, and selects a predetermined number of Ising machines corresponding to the Ising machines with the smallest value V m_0,n,k_0 using relation R 1 .

本発明によれば、イジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシンを効率的に選定することが可能となる。 The present invention makes it possible to efficiently select an Ising machine to use in calculating the Ising Hamiltonian.

関係R1を表すテーブルの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a table representing a relationship R1 . 関係R1を表すテーブルの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a table representing a relationship R1 . 関係R2を表すテーブルの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a table representing a relationship R2 . イジングマシン選定装置100の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an Ising machine selection device 100. イジングマシン選定装置100の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the operation of the Ising machine selection device 100. 本発明の実施形態における各装置を実現するコンピュータの機能構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the functional configuration of a computer that realizes each device according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below. Components with the same functions will be assigned the same numbers, and duplicate explanations will be omitted.

各実施形態の説明に先立って、この明細書における表記方法について説明する。 Before explaining each embodiment, we will explain the notation used in this specification.

^(キャレット)は上付き添字を表す。例えば、xy^zはyzがxに対する上付き添字であり、xy^zはyzがxに対する下付き添字であることを表す。また、_(アンダースコア)は下付き添字を表す。例えば、xy_zはyzがxに対する上付き添字であり、xy_zはyzがxに対する下付き添字であることを表す。 The ^ (caret) represents a superscript. For example, x y^z means that y z is a superscript to x, and x y^z means that y z is a subscript to x. The _ (underscore) represents a subscript. For example, x y_z means that y z is a superscript to x, and x y_z means that y z is a subscript to x.

ある文字xに対する^xや~xのような上付き添え字の”^”や”~”は、本来”x”の真上に記載されるべきであるが、明細書の記載表記の制約上、^xや~xと記載しているものである。 The superscripts "^" and "~" for a certain letter x, such as ^x and ~x, should actually be written directly above the "x", but due to limitations on the notation used in the specification, they are written as ^x and ~x.

<技術的背景>
イジングマシンは特徴が類似するイジングハミルトニアンに対してその振る舞いが類似するものと考えられる。そこで、本発明の実施形態では予めベンチマークとなるイジングハミルトニアンに関するデータを生成しておき、当該データを用いて選定対象となるイジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシンを選定する。その際、イジングハミルトニアンに対してグラフを対応付けることができること及びグラフに対してイジングハミルトニアンを対応付けることができることを考慮して、イジングハミルトニアンとグラフを同一視して扱うこととする。
<Technical background>
It is believed that the behavior of an Ising machine is similar to that of an Ising Hamiltonian with similar characteristics. Therefore, in an embodiment of the present invention, data related to a benchmark Ising Hamiltonian is generated in advance, and the data is used to select an Ising machine to be used in calculating the Ising Hamiltonian to be selected. In this case, taking into consideration that a graph can be associated with an Ising Hamiltonian and that an Ising Hamiltonian can be associated with a graph, the Ising Hamiltonian and the graph are treated as being the same.

以下、詳しく説明する。イジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシンはN台(ただし、Nは2以上の整数とする)あるものとし、I1, …, INと表すことにする。 A detailed explanation is given below. It is assumed that there are N Ising machines (where N is an integer of 2 or more) used to calculate the Ising Hamiltonian, and these are represented as I 1 , ..., IN .

(1)ベンチマークとなるイジングハミルトニアンに関するデータの生成
まず、グラフ生成アルゴリズムを用いて複数のグラフを生成する。そして、生成したグラフに対応するイジングハミルトニアン求め、これらのイジングハミルトニアンをベンチマークとなるイジングハミルトニアンとする。なお、グラフ生成アルゴリズムとして、例えば、参考非特許文献1、参考非特許文献2、参考非特許文献3に記載の方法を用いることができる。
(1) Generation of data related to benchmark Ising Hamiltonians First, a plurality of graphs are generated using a graph generation algorithm. Then, Ising Hamiltonians corresponding to the generated graphs are obtained, and these Ising Hamiltonians are used as benchmark Ising Hamiltonians. Note that, for example, the methods described in Reference Non-Patent Document 1, Reference Non-Patent Document 2, and Reference Non-Patent Document 3 can be used as the graph generation algorithm.

(参考非特許文献1:P. Erdos and A. Renyi, “On random graphs i,” Publicationes Mathematicae Debrecen, vol.6, pp.290-297, 1959.)
(参考非特許文献2:Duncan J. Watts and Steven H. Strogatz, “Collective dynamics of ‘small-world’ networks,” Nature, vol.393, pp.440-442, 1998.)
(参考非特許文献3:Albert-Laszlo Barabasi and Reka Albert, “Emergence of scaling in random networks,” Science, vol.286, pp.509-512, 1999.)
次に、イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間(以下、許容計算時間という)を複数定める。以下、ベンチマークとなるイジングハミルトニアンをH1, …, HM(ただし、Mは2以上の整数とする)、許容計算時間をT1, …, TK(ただし、Kは2以上の整数とする)と表すことにする。そして、ベンチマークとなるイジングハミルトニアンHmをイジングマシンInで解き、イジングマシンInが計算を開始してから許容計算時間Tkが経過する時点におけるイジングハミルトニアンHmの値Vm,n,kを求める。
(Reference non-patent document 1: P. Erdos and A. Renyi, “On random graphs i,” Publicationes Mathematicae Debrecen, vol.6, pp.290-297, 1959.)
(Reference non-patent document 2: Duncan J. Watts and Steven H. Strogatz, “Collective dynamics of 'small-world' networks,” Nature, vol.393, pp.440-442, 1998.)
(Reference Non-Patent Document 3: Albert-Laszlo Barabasi and Reka Albert, “Emergence of scaling in random networks,” Science, vol. 286, pp. 509-512, 1999.)
Next, multiple allowable times for calculating the Ising Hamiltonian (hereinafter referred to as allowable calculation times) are determined. Below, the benchmark Ising Hamiltonian will be represented as H 1 , ..., H M (where M is an integer greater than or equal to 2), and the allowable calculation times will be represented as T 1 , ..., T K (where K is an integer greater than or equal to 2). Then, the benchmark Ising Hamiltonian H m is solved by the Ising machine I n , and the value V m,n,k of the Ising Hamiltonian H m at the point when the allowable calculation time T k has elapsed since the Ising machine I n started the calculation is obtained.

最後に、イジングハミルトニアンHmに対応するグラフの特徴量ベクトルXmを求める。ここで、グラフの特徴量ベクトルとは、グラフの特徴量を要素とするベクトルのことであり、グラフの特徴量として、例えば以下のものを用いることができる。 Finally, a graph feature vector Xm corresponding to the Ising Hamiltonian Hm is calculated. Here, the graph feature vector is a vector whose elements are the graph feature quantities, and the following can be used as graph feature quantities, for example:

(a)枝密度
グラフGに対して枝密度Dは次式により定義される特徴量である。

ただし、|V|はグラフGの頂点の数、|E|はグラフGの辺の数を表す。
(a) Edge Density For a graph G, the edge density D is a feature defined by the following equation:

where |V| represents the number of vertices in graph G, and |E| represents the number of edges in graph G.

枝密度Dは完全グラフに対してグラフGにどの程度の密度で辺があるかを示す指標である。 Edge density D is an index that indicates how densely edges are in graph G relative to the complete graph.

(b)スケールフリー性
グラフGに対してスケールフリー性DKL(P||Pz)は次式により定義される特徴量である。

ただし、P(k)=nk/|V|(k=1, …, |V|、|V|はグラフGの頂点の数、nkは次数がkであるグラフGの頂点の数である)は次数分布を表す。また、Pz(k)=f(k;a,|V|)はジップ分布の確率密度関数を表す。なお、aはP(k)との最尤推定によるフィッティングにより求められる値である。
(b) Scale-Free Property The scale-free property D KL (P||P z ) for a graph G is a feature defined by the following equation.

where P(k)=n k /|V| (k=1, ..., |V|, |V| is the number of vertices in graph G, and n k is the number of vertices in graph G with degree k) represents the degree distribution. Also, P z (k)=f(k; a, |V|) represents the probability density function of the Zipf distribution. Note that a is the value obtained by fitting P(k) using maximum likelihood estimation.

スケールフリー性DKL(P||Pz)は次数分布がべき乗則に従っている程度を示す指標である。 The scale-free property D KL (P||P z ) is an index that indicates the degree to which the degree distribution follows a power law.

(c)平均経路長
グラフGに対して平均経路長Lcは次式により定義される特徴量である。

ただし、|V|はグラフGの頂点の数、vi, vj(i=1, …, |V|, j=1, …, |V|, i≠j)はグラフGの頂点、d(vi, vj)は頂点viと頂点vjとの最短距離を表す。なお、頂点viから頂点vjに到達できない場合、d(vi, vj)=0とする。
(c) Average Path Length The average path length Lc for a graph G is a feature defined by the following equation:

where |V| is the number of vertices in graph G, v i , v j (i=1, ..., |V|, j=1, ..., |V|, i≠j) are the vertices in graph G, and d(v i , v j ) is the shortest distance between vertex v i and vertex v j . If vertex v j cannot be reached from vertex v i , then d(v i , v j )=0.

平均経路長LcはグラフGの頂点のすべてのペアの最短経路長の平均値であり、スモールワールド性を表す指標の1つである。ここで、スモールワールド性とはグラフの任意の2つの頂点が中間に少数の頂点を介して接続されるという性質である。 The average path length Lc is the average value of the shortest path lengths between all pairs of vertices in graph G, and is one of the indices that represents small-world property. Here, small-world property is the property that any two vertices in a graph are connected via a small number of intermediate vertices.

(d)平均クラスタ係数
グラフGに対して平均クラスタ係数Cは次式により定義される特徴量である。

ただし、|V|はグラフGの頂点の数、Ci=2mi/{ki(ki-1)}(i=1, …, |V|、miはグラフGの頂点viの隣接頂点を結ぶ辺の数、kiはグラフGの頂点viの次数である)はグラフGの頂点viのクラスタ係数を表す。
(d) Average Clustering Coefficient The average clustering coefficient C for a graph G is a feature defined by the following equation:

where |V| is the number of vertices in graph G, C i = 2m i /{k i (k i -1)} (i=1, …, |V|, m i is the number of edges connecting adjacent vertices of vertex v i in graph G, and k i is the degree of vertex v i in graph G) represents the clustering coefficient of vertex v i in graph G.

平均クラスタ係数CはグラフGのすべての頂点に対するクラスタ係数の平均値であり、スモールワールド性を表す指標の1つである。 The average clustering coefficient C is the average value of the clustering coefficients for all vertices in a graph G, and is one of the indicators of small-world nature.

以上のようにして、イジングハミルトニアンHm、イジングマシンIn、許容計算時間TkとイジングマシンInが計算を開始してから許容計算時間Tkが経過する時点におけるイジングハミルトニアンHmの値Vm,n,kとの関係R1と、イジングハミルトニアンHmとイジングハミルトニアンHmに対応するグラフの特徴量ベクトルXmとの関係R2をベンチマークとなるイジングハミルトニアンに関するデータとして生成する。 In this way, the relationship R1 between the Ising Hamiltonian H m , the Ising machine I n , the allowable calculation time T k , and the value V m,n,k of the Ising Hamiltonian H m at the time when the allowable calculation time T k has elapsed since the Ising machine I n started calculation, and the relationship R2 between the Ising Hamiltonian H m and the feature quantity vector X m of the graph corresponding to the Ising Hamiltonian H m are generated as data related to the Ising Hamiltonian that serves as a benchmark.

関係R1、R2はそれぞれテーブルを用いて表すことができる。図1、2はそれぞれ関係R1を表すテーブルの一例を示す図である。関係R1は図1と図2の2つのテーブルを用いて表されており、図1はイジングマシンIn(n=1, …, 5)が計算を開始してから許容計算時間T1=10msが経過する時点におけるイジングハミルトニアンHm(m=1, …, 12)の値Vm,n,1を示すテーブル、図2はイジングマシンIn(n=1, …, 5)が計算を開始してから許容計算時間T2=1000msが経過する時点におけるイジングハミルトニアンHm(m=1, …, 12)の値Vm,n,2を示すテーブルである。また、図3は関係R2を表すテーブルの一例を示す図である。図3はイジングハミルトニアンHm(m=1, …, 12)に対応するグラフの特徴量ベクトルXm(ここで、特徴量ベクトルXmの第1要素、第2要素、第3要素はそれぞれイジングハミルトニアンHmに対応するグラフの枝密度、平均経路長、平均クラスタ係数である)を示すテーブルである。 The relationships R1 and R2 can each be expressed using a table. FIGS. 1 and 2 are diagrams showing examples of tables representing the relationship R1 . The relationship R1 is expressed using two tables, FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a table showing the value V m,n,1 of the Ising Hamiltonian H m (m=1, ..., 12) when the allowable calculation time T 1 =10 ms has elapsed since the Ising machine I n ( n=1, ..., 5) started calculation, and FIG. 2 is a table showing the value V m,n, 2 of the Ising Hamiltonian H m (m=1, ..., 12) when the allowable calculation time T 2 =1000 ms has elapsed since the Ising machine I n (n=1, ..., 5) started calculation. FIG. 3 is a diagram showing an example of a table representing the relationship R2 . FIG. 3 is a table showing the feature vector X m of a graph corresponding to an Ising Hamiltonian H m (m=1, ..., 12) (where the first, second, and third elements of the feature vector X m are the branch density, average path length, and average clustering coefficient of the graph corresponding to the Ising Hamiltonian H m, respectively).

(2)イジングマシンの選定
まず、計算に用いるイジングマシンの選定対象となるイジングハミルトニアン(以下、選定対象イジングハミルトニアンという)と選定対象イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間が入力される。
(2) Selection of Ising Machine First, an Ising Hamiltonian to be selected as an Ising machine to be used in calculation (hereinafter referred to as a selected Ising Hamiltonian) and an allowable time for calculation of the selected Ising Hamiltonian are input.

次に、選定対象イジングハミルトニアンに対応するグラフの特徴量ベクトルを計算する。この特徴量ベクトルは、予め生成した関係R2の特徴量ベクトルと同じものである。 Next, we calculate the feature vector of the graph corresponding to the target Ising Hamiltonian. This feature vector is the same as the feature vector of the relation R2 generated in advance.

そして、関係R2を用いて先ほど計算した特徴量ベクトルとの距離が最小となる特徴量ベクトルに対応するイジングハミルトニアンHm_0(ただし、m0は1≦m0≦Mを満たす)を選択する。ベクトル間の距離として任意の距離を用いることができる。ベクトル間の距離として例えばユークリッド距離を用いることができる。 Then, using the relationship R2 , the Ising Hamiltonian H m_0 (where m 0 satisfies 1≦m 0 ≦M) corresponding to the feature vector that has the smallest distance from the feature vector calculated earlier is selected. Any distance can be used as the distance between vectors. For example, the Euclidean distance can be used as the distance between vectors.

最後に、許容計算時間Tk(k=1, …, K)の中から選定対象イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間と最も近い許容計算時間Tk_0(ただし、k0は1≦k0≦Kを満たす)を選択し、関係R1を用いて値Vm_0,n,k_0が最も小さいものから順に対応するイジングマシンを所定の数だけ選択する。選択したイジングマシンは、値Vm_0,n,k_0が最も小さいものから順にリストにして出力するとよい。ここで、値が最も小さいものから順に選択するのは、値が小さいほど高品質な解を与えるイジングマシンであると考えられるためである。 Finally, from the allowable calculation times T k (k=1, ..., K), an allowable calculation time T k_0 (where k 0 satisfies 1≦k 0 ≦K) that is closest to the time allowable for calculating the Ising Hamiltonian to be selected is selected, and a predetermined number of Ising machines corresponding to the smallest value V m_0,n,k_0 are selected using the relationship R1 . The selected Ising machines may be output as a list in order from the smallest value V m_0,n,k_0 . Here, the reason for selecting in order from the smallest value is that it is considered that the Ising machine that gives the higher quality solution is the smaller the value.

以下、図1、2の関係R1、図3の関係R2を用いてイジングマシンの選定の例について説明する。選定対象イジングハミルトニアンに対応するグラフの特徴量ベクトルが(0.421, 1.589, 0.378)、選定対象イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間が10msである場合、ベクトル間の距離としてユークリッド距離を用いることとすると、図3より距離が最小となる特徴量ベクトルに対応するイジングハミルトニアンとしてH6が選択される。そして、選択するイジングマシンの数を5とすると、図1より値が最も小さいものから順に並べたイジングマシンのリストとして(I3, I5, I4, I2, I1)が出力される。 An example of Ising machine selection will be explained below using the relationship R1 in Figures 1 and 2 and the relationship R2 in Figure 3. If the feature vector of the graph corresponding to the Ising Hamiltonian to be selected is (0.421, 1.589, 0.378) and the allowable time for calculating the Ising Hamiltonian to be selected is 10 ms, and Euclidean distance is used as the distance between vectors, H6 is selected as the Ising Hamiltonian corresponding to the feature vector with the smallest distance from Figure 3. Then, if the number of Ising machines to be selected is 5, a list of Ising machines sorted from smallest to largest value is output, as shown in Figure 1: ( I3 , I5 , I4 , I2 , I1 ).

<第1実施形態>
M, N, Kを2以上の整数、Hm(m=1, …, M)をベンチマークとなるイジングハミルトニアン、In(n=1, …, N)をイジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシン、Tk(k=1, …, K)をイジングハミルトニアンの計算に許容できる時間(以下、許容計算時間という)とし、イジングマシン選定装置100は、計算に用いるイジングマシンの選定対象となるイジングハミルトニアン(以下、選定対象イジングハミルトニアンという)と選定対象イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間から、当該選定対象イジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシンを所定の数だけ選択する。
First Embodiment
Let M, N, and K be integers of 2 or greater, Hm (m=1, ..., M) be the benchmark Ising Hamiltonian, In (n=1, ..., N) be the Ising machine used to calculate the Ising Hamiltonian, and Tk (k=1, ..., K) be the allowable time for calculating the Ising Hamiltonian (hereinafter referred to as the allowable calculation time), and the Ising machine selection device 100 selects a predetermined number of Ising machines to be used for calculating the Ising Hamiltonian to be selected (hereinafter referred to as the selected Ising Hamiltonian) from the Ising Hamiltonian to be used for calculation and the allowable time for calculating the selected Ising Hamiltonian.

以下、図4~図5を参照してイジングマシン選定装置100を説明する。図4は、イジングマシン選定装置100の構成を示すブロック図である。図5は、イジングマシン選定装置100の動作を示すフローチャートである。図4に示すようにイジングマシン選定装置100は、特徴ベクトル計算部110と、第1選択部120と、第2選択部130と、記録部190を含む。記録部190は、イジングマシン選定装置100の処理に必要な情報を適宜記録する構成部である。記録部190は、予めイジングハミルトニアンHm、イジングマシンIn、許容計算時間TkとイジングマシンInが計算を開始してから許容計算時間Tkが経過する時点におけるイジングハミルトニアンHmの値Vm,n,kとの関係R1と、イジングハミルトニアンHmとイジングハミルトニアンHmに対応するグラフの特徴量ベクトルXmとの関係R2とを記録しておく。 The Ising machine selection device 100 will be described below with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the Ising machine selection device 100. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the Ising machine selection device 100. As shown in FIG. 4, the Ising machine selection device 100 includes a feature vector calculation unit 110, a first selection unit 120, a second selection unit 130, and a recording unit 190. The recording unit 190 is a component that appropriately records information necessary for the processing of the Ising machine selection device 100. The recording unit 190 records in advance a relationship R1 between the Ising Hamiltonian H m , the Ising machine I n , the allowable calculation time T k , and the value V m ,n,k of the Ising Hamiltonian H m at the time when the allowable calculation time T k has elapsed since the Ising machine I n started calculation, and a relationship R2 between the Ising Hamiltonian H m and the feature quantity vector X m of the graph corresponding to the Ising Hamiltonian H m .

図5に従いイジングマシン選定装置100の動作について説明する。 The operation of the Ising machine selection device 100 will be explained with reference to Figure 5.

S110において、特徴量ベクトル計算部110は、選定対象イジングハミルトニアンを入力とし、当該選定対象イジングハミルトニアンに対応するグラフの特徴量ベクトルを計算し、出力する。グラフの特徴量ベクトルの要素の数は任意であり、その要素は任意のグラフの特徴量とすることができる。 In S110, the feature vector calculation unit 110 receives the Ising Hamiltonian to be selected as input, calculates the feature vector of the graph corresponding to the Ising Hamiltonian to be selected, and outputs it. The number of elements of the graph feature vector is arbitrary, and the elements can be the features of any graph.

S120において、第1選択部120は、S110において計算された特徴量ベクトルを入力とし、関係R2を用いて当該特徴量ベクトルとの距離が最小となる特徴量ベクトルに対応するイジングハミルトニアンHm_0(ただし、m0は1≦m0≦Mを満たす)を選択し、出力する。ベクトル間の距離として任意の距離を用いることができる。 In S120, the first selection unit 120 receives the feature vector calculated in S110 as input, selects and outputs the Ising Hamiltonian H m_0 (where m 0 satisfies 1≦m 0 ≦M) corresponding to the feature vector that has the smallest distance from the feature vector using the relationship R 2. Any distance can be used as the distance between the vectors.

S130において、第2選択部130は、選定対象イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間とS120において選択されたイジングハミルトニアンHm_0を入力とし、許容計算時間Tk(k=1, …, K)の中から選定対象イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間と最も近い許容計算時間Tk_0(ただし、k0は1≦k0≦Kを満たす)を選択し、関係R1を用いて値Vm_0,n,k_0が最も小さいものから順に対応するイジングマシンを所定の数だけ選択し、値Vm_0,n,k_0が最も小さいものから順に並べたイジングマシンのリストを出力する。上記所定の数は任意である。もし、上記所定の数をNとすると、ユーザが出力されたリストに基づいて利用できるイジングマシンの中から最適なものを選択できるようになる。 In S130, the second selection unit 130 receives as input the allowable time for calculating the Ising Hamiltonian to be selected and the Ising Hamiltonian H m_0 selected in S120, selects from the allowable calculation times T k (k= 1 , ..., K) the allowable calculation time T k_0 (where k 0 satisfies 1≦k 0 ≦K) that is closest to the allowable time for calculating the Ising Hamiltonian to be selected, selects a predetermined number of Ising machines corresponding to the Ising machines with the smallest value V m_0,n,k_0 using the relationship R1, and outputs a list of Ising machines sorted in order from the smallest value V m_0,n,k_0 . The predetermined number is arbitrary. If the predetermined number is N, the user can select the optimal Ising machine from among the available Ising machines based on the output list.

本発明の実施形態によれば、イジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシンを効率的に選定することが可能となる。選定に際して、イジングマシンを用いてイジングハミルトニアンを実際に解く必要はない。また、ハミルトニアンの計算に許容できる時間を入力とすることにより、短時間で解を得たい場合や解の品質よりも計算時間を優先したい場合などにもイジングマシンを効率的に選定することができる。 According to an embodiment of the present invention, it is possible to efficiently select an Ising machine to be used in calculating an Ising Hamiltonian. When making the selection, it is not necessary to actually solve the Ising Hamiltonian using an Ising machine. Furthermore, by inputting the time allowable for calculating the Hamiltonian, an Ising machine can be efficiently selected even when it is desired to obtain a solution in a short time or when calculation time is prioritized over solution quality.

<補記>
上述した各装置の各部の処理をコンピュータにより実現してもよく、この場合は各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムを図6に示すコンピュータ2000の記録部2020に読み込ませ、演算処理部2010、入力部2030、出力部2040、補助記録部2025などを動作させることにより、上記各装置における処理機能がコンピュータ上で実現される。
<Additional Notes>
The processing of each unit of each of the above-mentioned devices may be realized by a computer, in which case the processing content of the functions to be possessed by each device is described by a program. Then, by loading this program into the recording unit 2020 of the computer 2000 shown in Fig. 6 and operating the arithmetic processing unit 2010, the input unit 2030, the output unit 2040, the auxiliary recording unit 2025, etc., the processing functions of each of the above-mentioned devices are realized on the computer.

本発明の装置は、例えば単一のハードウェアエンティティとして、ハードウェアエンティティの外部から信号を入力可能な入力部、ハードウェアエンティティの外部に信号を出力可能な出力部、ハードウェアエンティティの外部に通信可能な通信装置(例えば通信ケーブル)が接続可能な通信部、演算処理部であるCPU(Central Processing Unit、キャッシュメモリやレジスタなどを備えていてもよい)、メモリであるRAMやROM、ハードディスクである外部記憶装置並びにこれらの入力部、出力部、通信部、CPU、RAM、ROM、外部記憶装置の間のデータのやり取りが可能なように接続するバスを有している。また必要に応じて、ハードウェアエンティティに、CD-ROMなどの記録媒体を読み書きできる装置(ドライブ)などを設けることとしてもよい。このようなハードウェア資源を備えた物理的実体としては、汎用コンピュータなどがある。 The device of the present invention, for example, comprises, as a single hardware entity, an input unit capable of inputting signals from outside the hardware entity, an output unit capable of outputting signals to outside the hardware entity, a communication unit to which a communication device (e.g., a communication cable) can be connected for communication with an external device to the hardware entity, a CPU (which may also include a central processing unit, cache memory, registers, etc.) as an arithmetic processing unit, RAM and ROM as memory, an external storage device such as a hard disk, and buses connecting these input unit, output unit, communication unit, CPU, RAM, ROM, and external storage device so that data can be exchanged between them. If necessary, the hardware entity may also be provided with a device (drive) capable of reading and writing to recording media such as a CD-ROM. An example of a physical entity equipped with such hardware resources is a general-purpose computer.

ハードウェアエンティティの外部記憶装置には、上述の機能を実現するために必要となるプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが記憶されている(外部記憶装置に限らず、例えばプログラムを読み出し専用記憶装置であるROMに記憶させておくこととしてもよい)。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、RAMや外部記憶装置などに適宜に記憶される。 The external storage device of the hardware entity stores the programs required to realize the above-mentioned functions and the data required to process these programs (the program is not limited to an external storage device; for example, it may be stored in ROM, a read-only storage device). In addition, data obtained by processing these programs is stored appropriately in RAM, external storage, etc.

ハードウェアエンティティでは、外部記憶装置(あるいはROMなど)に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてメモリに読み込まれて、適宜にCPUで解釈実行、処理される。その結果、CPUが所定の機能(上記、…部、…手段などと表した各構成部)を実現する。つまり、本発明の実施形態の各構成部は、処理回路(Processing Circuitry)により構成されてもよい。 In a hardware entity, each program stored in an external storage device (or ROM, etc.) and the data required to process each program are loaded into memory as needed, and interpreted, executed, and processed by the CPU as appropriate. As a result, the CPU realizes the specified functions (each component represented as a "... unit," "... means," etc., above). In other words, each component in an embodiment of the present invention may be configured using processing circuitry.

既述のように、上記実施形態において説明したハードウェアエンティティ(本発明の装置)における処理機能をコンピュータによって実現する場合、ハードウェアエンティティが有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記ハードウェアエンティティにおける処理機能がコンピュータ上で実現される。 As mentioned above, when the processing functions of the hardware entities (devices of the present invention) described in the above embodiments are implemented by a computer, the processing content of the functions that the hardware entities should have is described by a program. Then, by executing this program on a computer, the processing functions of the hardware entities are implemented on the computer.

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、例えば、非一時的な記録媒体であり、具体的には、磁気記録装置、光ディスク等である。 The program describing this processing can be recorded on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium is, for example, a non-transitory recording medium, such as a magnetic recording device or optical disk.

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD-ROM等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。 This program may be distributed, for example, by selling, transferring, or lending portable recording media such as DVDs or CD-ROMs on which the program is recorded. Furthermore, the program may be stored in a storage device of a server computer, and then distributed by transferring the program from the server computer to other computers via a network.

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の非一時的な記憶装置である補助記録部2025に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の非一時的な記憶装置である補助記録部2025に格納されたプログラムを記録部2020に読み込み、読み込んだプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを記録部2020に読み込み、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの(コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等)を含むものとする。 A computer that executes such a program, for example, first temporarily stores the program recorded on a portable recording medium or transferred from a server computer in its own non-transitory storage device, auxiliary storage unit 2025. Then, when executing a process, the computer loads the program stored in its own non-transitory storage device, auxiliary storage unit 2025, into storage unit 2020 and executes processing in accordance with the loaded program. As an alternative execution form of this program, the computer may load the program directly from a portable recording medium into storage unit 2020 and execute processing in accordance with the program. Furthermore, each time a program is transferred from a server computer to this computer, the computer may execute processing in accordance with the received program. Alternatively, the above-mentioned processing may be executed using a so-called ASP (Application Service Provider) type service, which realizes processing functions simply by issuing execution instructions and obtaining results, without transferring the program from the server computer to this computer. In this embodiment, the program includes information used for processing by an electronic computer that is equivalent to a program (such as data that is not a direct command to a computer but has properties that dictate computer processing).

また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。 In addition, in this embodiment, the device is configured by executing a specific program on a computer, but at least part of the processing may be implemented in hardware.

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

Claims (3)

M, N, Kを2以上の整数、Hm(m=1, …, M)をベンチマークとなるイジングハミルトニアン、In(n=1, …, N)をイジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシン、Tk(k=1, …, K)をイジングハミルトニアンの計算に許容できる時間(以下、許容計算時間という)とし、
イジングハミルトニアンHm、イジングマシンIn、許容計算時間TkとイジングマシンInが計算を開始してから許容計算時間Tkが経過する時点におけるイジングハミルトニアンHmの値Vm,n,kとの関係R1と、イジングハミルトニアンHmとイジングハミルトニアンHmに対応するグラフの特徴量ベクトルXmとの関係R2とを記録する記録部と、
計算に用いるイジングマシンの選定対象となるイジングハミルトニアン(以下、選定対象イジングハミルトニアンという)に対応するグラフの特徴量ベクトルを計算する特徴量ベクトル計算部と、
関係R2を用いて前記特徴量ベクトルとの距離が最小となる特徴量ベクトルに対応するイジングハミルトニアンHm_0(ただし、m0は1≦m0≦Mを満たす)を選択する第1選択部と、
前記選定対象イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間と最も近い許容計算時間Tk_0(ただし、k0は1≦k0≦Kを満たす)を選択し、関係R1を用いて値Vm_0,n,k_0が最も小さいものから順に対応するイジングマシンを所定の数だけ選択する第2選択部と、
を含むイジングマシン選定装置。
Let M, N, and K be integers equal to or greater than 2, H m (m=1, …, M) be the benchmark Ising Hamiltonian, I n (n=1, …, N) be the Ising machine used to calculate the Ising Hamiltonian, and T k (k=1, …, K) be the allowable time for calculating the Ising Hamiltonian (hereinafter referred to as the allowable calculation time),
a recording unit that records a relationship R1 between an Ising Hamiltonian H m , an Ising machine I n , an allowable calculation time T k , and a value V m,n,k of the Ising Hamiltonian H m at a time point when the allowable calculation time T k has elapsed since the Ising machine I n started calculation, and a relationship R2 between the Ising Hamiltonian H m and a feature vector X m of a graph corresponding to the Ising Hamiltonian H m ;
a feature vector calculation unit that calculates a feature vector of a graph corresponding to an Ising Hamiltonian that is a selection target for an Ising machine to be used in calculation (hereinafter referred to as a selection target Ising Hamiltonian);
a first selection unit that selects an Ising Hamiltonian H m_0 (where m 0 satisfies 1≦m 0 ≦M) corresponding to a feature vector that has a minimum distance from the feature vector using a relation R 2 ;
a second selection unit that selects an allowable calculation time T k_0 (where k 0 satisfies 1≦k 0 ≦K) that is closest to the allowable time for calculation of the Ising Hamiltonian to be selected, and selects a predetermined number of Ising machines corresponding to the Ising machines having the smallest value V m_0,n,k_0 using a relationship R 1;
An Ising machine selection device including:
M, N, Kを2以上の整数、Hm(m=1, …, M)をベンチマークとなるイジングハミルトニアン、In(n=1, …, N)をイジングハミルトニアンの計算に用いるイジングマシン、Tk(k=1, …, K)をイジングハミルトニアンの計算に許容できる時間(以下、許容計算時間という)とし、
イジングハミルトニアンHm、イジングマシンIn、許容計算時間TkとイジングマシンInが計算を開始してから許容計算時間Tkが経過する時点におけるイジングハミルトニアンHmの値Vm,n,kとの関係R1と、イジングハミルトニアンHmとイジングハミルトニアンHmに対応するグラフの特徴量ベクトルXmとの関係R2とを記録する記録部を含むイジングマシン選定装置が、計算に用いるイジングマシンの選定対象となるイジングハミルトニアン(以下、選定対象イジングハミルトニアンという)に対応するグラフの特徴量ベクトルを計算する特徴量ベクトル計算ステップと、
前記イジングマシン選定装置が、関係R2を用いて前記特徴量ベクトルとの距離が最小となる特徴量ベクトルに対応するイジングハミルトニアンHm_0(ただし、m0は1≦m0≦Mを満たす)を選択する第1選択ステップと、
前記イジングマシン選定装置が、前記選定対象イジングハミルトニアンの計算に許容できる時間と最も近い許容計算時間Tk_0(ただし、k0は1≦k0≦Kを満たす)を選択し、関係R1を用いて値Vm_0,n,k_0が最も小さいものから順に対応するイジングマシンを所定の数だけ選択する第2選択ステップと、
を含むイジングマシン選定方法。
Let M, N, and K be integers equal to or greater than 2, H m (m=1, …, M) be the benchmark Ising Hamiltonian, I n (n=1, …, N) be the Ising machine used to calculate the Ising Hamiltonian, and T k (k=1, …, K) be the allowable time for calculating the Ising Hamiltonian (hereinafter referred to as the allowable calculation time),
a feature vector calculation step in which an Ising machine selection device including a recording unit that records a relationship R1 between an Ising Hamiltonian Hm , an Ising machine In , an allowable calculation time Tk, and a value Vm ,n,k of the Ising Hamiltonian Hm at the time when the allowable calculation time Tk has elapsed since the Ising machine In started calculation, and a relationship R2 between the Ising Hamiltonian Hm and a feature vector Xm of a graph corresponding to the Ising Hamiltonian Hm , calculates a feature vector of a graph corresponding to an Ising Hamiltonian that is a selection target for an Ising machine to be used in calculation (hereinafter referred to as a selection target Ising Hamiltonian);
a first selection step in which the Ising machine selection device selects an Ising Hamiltonian H m_0 (where m 0 satisfies 1≦m 0 ≦M) corresponding to a feature vector that has a minimum distance from the feature vector using a relationship R 2 ;
a second selection step in which the Ising machine selection device selects an allowable calculation time T k_0 (where k 0 satisfies 1≦k 0 ≦K) that is closest to the allowable time for calculation of the Ising Hamiltonian to be selected, and selects a predetermined number of Ising machines corresponding to the Ising machine having the smallest value V m_0,n,k_0 using a relationship R 1;
An Ising machine selection method including:
請求項1に記載のイジングマシン選定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as the Ising machine selection device described in claim 1.
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