طور باحثون من قسم الهندسة الكهربائية في جامعة طوكيو للعلوم في اليابان ما “نهج جديد” مشاكل التحسين التوافقي (رجال شرطة).
يعتبر رجال الشرطة مشكلات صعبة حسابيًا ، مثل جدولة التحول ، وتوجيه حركة المرور وتطوير الأدوية ، مما يعني في كثير من الأحيان أنه لا يمكن حلها في إطار زمني واقعي.
في حين كان هناك الكثير من النقاش حول التقدم المحرز في الحوسبة الكم، الذي يحمل وعدًا بحل مثل هذه المشكلات من خلال الاستفادة من الطبيعة الفريدة لميكانيكا الكم ، هناك نهج آخر يتم التحقيق فيه يسمى آلة ising.
سميت على اسم الفيزيائيين Ernst Ising و Wilhelm Lenz ، وهي آلة ISING هي أجهزة مخصصة مصممة لحل رجال الشرطة ، حيث يتم تقديم البيانات المستخدمة في المشكلة كدورات مغناطيسية ويتم تصميم القيود كتفاعلات بين الدورات. يتطلب حل شرطي العثور على حالة الدوران التي تقلل من طاقة النظام.
هناك نوعان من نماذج ISING: النموذج المقترن بشكل متقطع والنموذج المزدوج بالكامل. توفر النماذج المقترنة بشكل قليلة قابلية التوسع من خلال السماح بمزيد من الدورات ولكن تتطلب تحويل رجال الشرطة لتناسب النموذج. تمكن النماذج المزدوجة بالكامل أي شرطي من تعيينه مباشرة دون تحويل ، ولكنها توفر سعة محدودة من حيث عدد الدورات والدقة المنخفضة ، كما تم قياسها بعرض بت التفاعل.
وفقًا للباحثين ، في حين أن الدراسات السابقة قد نفذت نماذج Ising بالكامل باستخدام بنية قابلة للتطوير يمكن أن تزيد من السعة باستخدام دوائر متكاملة خاصة بالتطبيق (ASIC) ، فإن عرض البتات التفاعلي الخاص بهم ثابت ، مما يجعل بعض رجال الشرطة يصعب حلها.
طور فريق الأبحاث من اليابان ، بقيادة البروفيسور تاكايوكي كاواهارا ، “مبتكرًا” نظام معالجة الصلب المزدوج قابل للتطوير (DSAPS)، والتي يمكن أن “في نفس الوقت توسيع نطاق كل من السعة والدقة باستخدام نفس الهيكل القابل للتطوير”.
معالجات الصلب هي أجهزة متخصصة مصممة لحل رجال الشرطة. أظهر الفريق في جامعة طوكيو للعلوم أن نظام DSAPs مكّن دوائر متكاملة متعددة على نطاق واسع (LSIS) من أن يتم التحكم فيها باستخدام رقاقة مجموعة بوابة واحدة قابلة للبرمجة (FPGA).
وقالت إن الدراسة تمثل خطوة كبيرة إلى الأمام لتطوير آلات التوصيفات القابلة للتطوير وعالية الدقة ، مع تطبيقات واعدة في مختلف المجالات
قال كاواهارا: “سيثبت هذا النظام حاسماً في تطوير APs القابلة للتطوير لحل رجال الشرطة المعقدين في العالم الحقيقي.”
في وقت سابق من هذا العام ، أظهر الباحثون في جامعة جوتنبرغ آلة آيجنج مكونة من 50 تدوياً باستخدام تقنية تُعرف باسم خط تأخير الموجة الصوتية السطحية المصممة باستخدام مكونات الميكروويف الجاهزة.
في ذلك الوقت ، ذكر الباحثون أن التقنية التي استخدموها توضح نهجًا لبناء منصات موفرة للطاقة وعالية الأداء لحلال التحسين التوافقي الممكنة تجارياً.
هناك الكثير من الأبحاث التي تبحث في طرق مختلفة لتسخير الآلات. ولكن ، على عكس فون نيومان العمارة وهذا يشكل أساس أجهزة الكمبيوتر الرقمية ، هناك عدد من الأساليب التي يتم التحقيق فيها ، وهذا هو الحال أيضًا في الحوسبة الكمومية ، مما يعني أنه لا يوجد فائز واضح. ومع ذلك ، فإن ما يبدو أنه شائع هو أن التركيز على آلات ISING هو على كفاءة الطاقة وبناء هذه الأنظمة باستخدام عمليات تصنيع الرقائق المعمول بها.
