[发明专利]计算装置、计算方法以及程序

说明书

本公开涉及计算装置、计算方法以及程序。计算装置具备更新部和输出部。更新部针对与第1变量和第2变量相关联的多个要素中的每一个，从初始时刻到结束时刻按每单位时间依次将第1变量和第2变量交替更新。多个要素对应于组合优化问题的多个离散变量。第1变量和第2变量分别由实数表示。在每单位时间的更新处理中，更新部针对多个要素中的每一个，基于第2变量更新第1变量。在第1变量小于第1值的情况下，将第1变量变更为第1值，将第2变量变更为第3值。在第1变量大于第2值的情况下，将第1变量变更为第2值，将第2变量变更为第3值。对第2变量加上通过预先确定的运算算出的加速值。由此，精确地算出组合优化问题的解。

技术领域

本发明的实施方式涉及计算装置、计算方法以及程序。

背景技术

组合优化问题是指从多个组合中选择最适合目标的组合的问题。组合优化问题在数学上可归结为一种使被称为“目标函数”的具有多个离散变量的函数最大化的问题或者使该函数最小化的问题。组合优化问题虽然是在金融、物流、交通、设计、制造、生命科学等各种领域普遍存在的问题，但是由于组合数量以问题大小的指数函数的数量级增加、即所谓的“组合爆炸”，因此不一定能够计算出最优解。另外，很多情况下甚至难以得到接近最优解的近似解。

为了解决各个领域的问题，促进社会的创新和科学技术的进步，需要开发出能精确计算出组合优化问题的解的技术。

发明内容

本发明的实施方式提供能精确计算出组合优化问题的解的计算装置、计算方法以及程序。

实施方式涉及的计算装置对组合优化问题进行求解。所述计算装置具备更新部和输出部。所述更新部针对与第1变量和第2变量相关联的多个要素(元素)中的每一个，从初始时刻到结束时刻按每单位时间依次将所述第1变量和所述第2变量交替更新。所述输出部基于所述结束时刻的所述多个要素中的每一个的所述第1变量，输出所述组合优化问题的解。所述多个要素对应于所述组合优化问题的多个离散变量。所述第1变量和所述第2变量分别由实数表示。在所述每单位时间的更新处理中，所述更新部针对所述多个要素中的每一个，基于所述第2变量更新所述第1变量，在所述第1变量小于预先确定的第1值的情况下，将所述第1变量变更为所述第1值，将所述第2变量变更为预先确定的第3值，在所述第1变量大于比所述第1值大的预先确定的第2值的情况下，将所述第1变量变更为所述第2值，将所述第2变量变更为所述第3值，对所述第2变量加上通过预先确定的运算算出的加速值。根据上述计算装置，能够精确地算出组合优化问题的解。

附图说明

图1是表示模拟分叉算法(Simulated Bifurcation Algorithm)的分叉现象的图。

图2是表示改进算法的分叉现象的图。

图3是表示求解了最大割(max-cut)问题的情况下的切割数的平均值的图。

图4是表示求解了最大割问题的情况下的切割数的最大值的图。

图5是表示求解了最大割问题的情况下的成功概率的图。

图6是本实施方式涉及的计算装置的功能结构图。

图7是表示更新部的处理流程的第1例的图。

图8是表示更新部的处理流程的第2例的图。

图9是更新部的块结构图。

图10是信息处理系统的构成图。

图11是管理服务器的构成图。

图12是表示存储于存储部的数据的图。

图13是计算服务器的构成图。

图14是表示存储于储存器的数据的图。

标号说明