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数字记忆计算机中的临界分支过程

统计力学 2020-01-08 v2 新兴技术

摘要

记忆计算是一种采用时间非定域性(记忆)来解决组合优化问题的新颖计算范式。它可以通过非线性动力系统在实际中实现,其点吸引子代表原问题的解。先前已表明,在求解搜索过程中,数字记忆计算机会经历一阵阵雪崩(瞬子)的瞬态阶段,这些雪崩促进动力学的长程有序。通过平均场论证,我们预测雪崩大小的分布遵循临界分支过程典型的 Borel 分布,其指数 τ=3/2\tau= 3/2。我们通过求解布尔可满足性问题的各种随机 3-SAT 实例来证实这一分析。数值结果表明幂律分布的指数 τ=1.51±0.02\tau = 1.51 \pm 0.02,与平均场分析非常吻合。这表明记忆计算机自调节到临界状态,其中雪崩以分支过程为特征,并且该状态在其演化的绝大部分过程中持续存在。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.04899,
  title  = {Critical branching processes in digital memcomputing machines},
  author = {Sean R. B. Bearden and Forrest C. Sheldon and Massimiliano Di Ventra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.04899},
  year   = {2020}
}

备注

5 pages, 3 figures