Ising machines are non-von Neumann machines designed to solve combinatorial optimization problems (COP) by searching for the ground state, or the lowest energy configuration, within the Ising model. However, Ising machines often face the challenges of getting trapped in local minima due to the complex energy landscapes. Hardware annealing algorithms help mitigate this issue by using a probabilistic approach to steer the system toward the ground state. In this paper, we present a hardware annealing algorithm for Ising machines based on Langevin dynamics, a stochastic perturbation by random noise. Theoretical analysis, system-level design, and detailed circuit design are carried out. We evaluate the performance of the algorithm through chip-level simulation using a standard 65-nm CMOS technology to demonstrate the algorithm's efficacy. The results show that the proposed hardware annealing algorithm effectively guides the system to reach the ground state with a probability of 86.5%, significantly improving the solution quality by 97.5%. Further, we compare the algorithm with state-of-the-art hardware annealing methods through behavioral-level simulations, highlighting its improved solution quality alongside a 50% reduction in time-to-solution.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

设计是对现有状的一种重新认识和打破重组的过程,设计让一切变得更美。
【NeurIPS 2019】7篇自动化神经网络搜索(NAS)论文简读
中国人工智能学会
15+阅读 · 2019年9月13日
【泡泡图灵智库】基于CPU的实时6D物体姿态估计(arXiv)
泡泡机器人SLAM
12+阅读 · 2019年1月26日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
论文导读 | 阿兰·图灵《计算机器与智能》
AI前线
24+阅读 · 2017年12月3日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2020年9月1日
VIP会员
最新内容
《最强大的军事网状网络》
专知会员服务
0+阅读 · 3分钟前
《预测陆军征兵任务分配》110页
专知会员服务
1+阅读 · 11分钟前
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
9+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
相关VIP内容
相关资讯
【NeurIPS 2019】7篇自动化神经网络搜索(NAS)论文简读
中国人工智能学会
15+阅读 · 2019年9月13日
【泡泡图灵智库】基于CPU的实时6D物体姿态估计(arXiv)
泡泡机器人SLAM
12+阅读 · 2019年1月26日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
论文导读 | 阿兰·图灵《计算机器与智能》
AI前线
24+阅读 · 2017年12月3日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员