通过耦合振荡网络的相位动力学实现图顶点着色
新兴技术
2017-04-21 v2 其他凝聚态物理
动力系统
摘要
尽管布尔逻辑一直是数字信息处理的骨干，但在某些计算困难的问题中，这种传统范式从根本上效率低下。图顶点着色属于组合优化类问题，代表了此类问题；并且因其在数据科学、生命科学、社会科学以及工程与技术中的广泛应用而受到充分研究。这促使人们寻找替代且更高效的非布尔求解途径。在此，我们展示了一个基于耦合弛豫振荡器的动力学系统，该系统利用二氧化钒（VO2）的绝缘体-金属转变，以高效求解图顶点着色。通过利用图着色解相关的优化与高度并行互连动力学系统中能量最小化过程之间的自然类比，我们利用后一过程的物理表现来近似 k-部图的最优着色。我们进一步指出了线性动力学系统的本征性质与可求解近似图着色的谱算法之间的基本联系。我们的工作不仅阐明了一种基于物理的计算方法，而且为构建定制的模拟协处理器以高效求解困难问题提供了诱人的机会。
引用
@article{arxiv.1609.02079,
title = {Vertex coloring of graphs via phase dynamics of coupled oscillatory networks},
author = {Abhinav Parihar and Nikhil Shukla and Matthew Jerry and Suman Datta and Arijit Raychowdhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.02079},
year = {2017}
}