不同路径，相同目的：设计具有工程化稳定性以最小化 Ising 哈姆顿量的新型物理启发动力学系统
机器学习
2025-04-15 v2
摘要
振子 Ising 机器（OIM）是利用物理启发的非线性动力学系统解决计算难题的典型范例，其计算性能高度依赖于底层动力学特性、输入图的拓扑结构及其相互兼容性。本文探索了构建不同动力学系统以最小化同一目标函数但呈现截然不同动力学特性的概念。我们的目标是利用这种动力学多样性降低计算性能对输入图的敏感性，从而提升基于物理的计算方法的整体效果。为此，我们引入一种新型动力学系统——Dynamical Ising Machine（DIM），其如同 OIM 一样最小化 Ising 哈姆顿量，却具有显著不同的动力学特性。我们分析了 DIM 的特征属性并与 OIM 进行比较。结果表明，两种模型的相对性能取决于输入图。我们的工作表明，使用多种具有不同特性的动力学系统求解同一组合优化问题（COP），可实现一种对输入图不够敏感且能产生稳健解的有效方法。
引用
@article{arxiv.2504.06280,
title = {Different Paths, Same Destination: Designing New Physics-Inspired Dynamical Systems with Engineered Stability to Minimize the Ising Hamiltonian},
author = {E. M. H. E. B. Ekanayake and N. Shukla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.06280},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 3 figures