通过动量加速连续变量相干伊辛机
最优化与控制
2024-01-23 v1 新兴技术
量子物理
摘要
相干伊辛机（Coherent Ising Machine, CIM）是一种非常规架构，其灵感来自物理退火过程，用于启发式地解决伊辛问题。其动力学本质上是连续的，并由一组常微分方程描述，这些方程已被证明可用于连续变量非凸二次优化问题的优化。这种连续变量CIM（CV-CIM）的动力学通过光脉冲来促进优化，其振幅由目标函数的负梯度决定；然而，众所周知，标准梯度下降容易陷入局部最小值，并受到不良问题条件的阻碍。在这项工作中，我们提出使用基于经过验证的优化技术（如动量和Adam）的更复杂的脉冲注入来修改CV-CIM动力学。通过数值实验，我们表明动量和Adam更新可以显著加速CV-CIM的收敛，并提高相对于原始CV-CIM动力学的样本多样性。我们还发现，Adam-CV-CIM的性能作为反馈强度的函数更稳定，尤其是在条件不佳的实例上，从而产生了一个更鲁棒、更可靠且易于调优的算法。更广泛地说，我们将CIM动力学框架视为探索经典优化与现代模拟计算交叉领域的一个富有成果的机会。
引用
@article{arxiv.2401.12135,
title = {Accelerating Continuous Variable Coherent Ising Machines via Momentum},
author = {Robin Brown and Davide Venturelli and Marco Pavone and David E. Bernal Neira},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12135},
year = {2024}
}