Algorytm Toshiby - optymalizacja kombinatoryczna

Tytuł wszystko wyjasnia :)

Algorytm Toshiby - optymalizacja kombinatoryczna

Postby strateg1 » 2019-04-24, 02:28

:-)

Przełomowy algorytm Toshiby realizuje najszybszą na świecie optymalizację kombinatoryczną na największą skalę
przez Toshiba Corporation

Kredyt: Toshiba Corporation
https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net ... asbrea.jpg
Firma Toshiba Corporation dokonała znaczącego przełomu w optymalizacji kombinatorycznej - wybór najlepszych rozwiązań spośród ogromnej liczby wzorów kombinatorycznych - wraz z opracowaniem algorytmu, który zapewnia najszybszą i największą na świecie wydajność oraz około 10-krotną poprawę nad obecnymi metodami. Nowa metoda firmy Toshiba może być zastosowana do tak trudnych, ale istotnych zadań, jak identyfikacja skutecznych dróg dostarczania, określanie najskuteczniejszych struktur molekularnych do zbadania w nowych opracowaniach leków oraz budowanie portfeli rentownych produktów finansowych.


Nowo opracowana technika, Simulated Bifurcation Algorithm, szybko uzyskuje bardzo dokładne rozwiązania przybliżone (dobre rozwiązania) dla złożonych, wielkoskalowych problemów optymalizacji kombinatorycznej - problemy, które oparły się rozwiązaniu przez długi czas i które są bardzo trudne do rozwiązania przy użyciu konwencjonalnych technik. Potencjalnie jeszcze ważniejszy, algorytm realizuje również doskonałą skalowalność przy niskich kosztach przy użyciu obecnych komputerów, co może zrewolucjonizować obecne procesy optymalizacji.

Toshiba wykorzysta algorytm symulowanego rozwidlenia, aby zbudować platformę usługową zdolną do szybkiego rozwiązywania różnych problemów społecznych i biznesowych, dążąc do komercjalizacji w 2019 roku.

Szczegóły nowej technologii zostały opublikowane w internetowym czasopiśmie naukowym Science Advances .

Wiele problemów można rozwiązać tylko poprzez przesiewanie ogromnej liczby opcji, aby znaleźć najlepsze kombinacje. Obejmują one realizację efektywnej logistyki (problem komiwojażera w matematyce), kierowanie ruchem w celu zmniejszenia zatłoczenia, stosowanie projektowania molekularnego do opracowywania leków oraz optymalizację portfeli finansowych. Obecnie realizacja takiej kombinatorycznej optymalizacji wymaga ogromnej ilości obliczeń, a wykorzystanie obecnych komputerów do znalezienia rozwiązań pozostaje trudne.

Rosną oczekiwania co do tego, że urządzenia obliczeniowe nowej generacji, takie jak komputery kwantowe, wyznaczą drogę do lepszych rozwiązań, a obecne badania mają na celu opracowanie komputerów specjalnie zaprojektowanych do optymalizacji kombinatorycznej poprzez zastosowanie obwodów nadprzewodzących, laserów i cyfrowych układów półprzewodnikowych komputery. Pomimo tych wysiłków, wyzwaniem pozostaje zwiększenie rozmiaru rozwiązywalnego problemu i skrócenie czasu obliczeń.

Na przykład nadal trudno jest komputerom kwantowym z obwodami nadprzewodzącymi rozwiązać złożone problemy o dużej skali. I choć dzisiejsze komputery cyfrowe oparte na półprzewodnikach ułatwiły zwiększenie rozmiaru rozwiązywalnego problemu, obecne algorytmy optymalizacji kombinatorycznej są trudne do zrównoleglenia, co utrudnia wykorzystanie obliczeń równoległych do przyspieszenia rozwiązywania problemów.

https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net ... asbrea.jpg

Toshiba rozwiązała te problemy, opracowując nowatorski kombinatoryczny algorytm optymalizacji - algorytm symulowanego rozwidlenia. Jest wysoce równoległy i dlatego może z łatwością przyspieszyć rozwiązywanie problemów na standardowym komputerze cyfrowym poprzez obliczenia równoległe. Ponieważ obecne wielkoskalowe systemy obliczeniowe mogą być używane bez zmian, nie ma potrzeby instalowania nowego sprzętu, co ułatwia skalowanie przy niskich kosztach.

Na przykład, stosując programowalne macierze bramkowe (FPGA), dobre rozwiązanie problemu optymalizacji z 2000 w pełni połączonych zmiennych (około 2 milionów połączeń) można uzyskać w zaledwie 0,5 milisekundy. Jest to około 10 razy szybsze niż laserowy komputer kwantowy uznany za najszybszy na świecie i może rozwiązać ten sam problem. Ponadto, korzystając z klastra ośmiu procesorów graficznych, Toshiba uzyskała dobre rozwiązanie dużego problemu obejmującego 100 000 w pełni połączonych zmiennych (około 5 miliardów połączeń) w ciągu zaledwie kilku sekund. Wyniki te otwierają nowe sposoby rozwiązywania problemów optymalizacji kombinatorycznej na dużą skalę w wielu różnych obszarach zastosowań.

Symulowany algorytm rozwidlenia wykorzystuje zjawiska bifurkacji, procesy adiabatyczne i procesy ergodyczne w mechanice klasycznej, aby szybko znaleźć wysoce dokładne rozwiązania. Toshiba wywodzi zasadę z teorii komputera kwantowego zaproponowanego przez samą firmę. To odkrycie w mechanice klasycznej zainspirowane mechaniką kwantową jest naukowo interesującym, bardzo nowatorskim wynikiem sugerującym istnienie nieznanych twierdzeń matematycznych.


Ruch 2000 cząstek w symulowanej maszynie rozwidlającej rozwiązuje problem optymalizacji z 2000 w pełni połączonych zmiennych. Czasowa zmiana położenia cząstek x.

Ruch 2000 cząstek w symulowanej maszynie rozwidlającej rozwiązuje problem optymalizacji z 2000 w pełni połączonych zmiennych. Ruch cząstek w przestrzeni fazowej (powierzchnia płaszczyzny xy).
W tym roku Toshiba zamierza wykorzystać ten przełom technologiczny do realizacji i komercjalizacji platformy usługowej, która spełnia wszystkie potrzeby optymalizacyjne w logistyce, finansach i innych dziedzinach nowoczesnego społeczeństwa.

oryginał: :-)

https://phys.org/news/2019-04-toshiba-b ... stest.html
=>Stare Motory -> SHL,WFM,WSK,Komar,Romet,Jawa,MZ-ka, i inne => Kupię - Sprzedam - Wymienię ! Oraz ogrom części z epoki PRL.
User avatar
strateg1
 
Posts: 847
Joined: 2007-01-20, 16:58
Location: Rzeszów

Return to Sprawy rózne

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest

cron