[发明专利]信息处理系统

说明书

本发明提供信息处理系统。高速计算组合最佳化问题的解。实施方式所涉及的信息处理系统求解组合最佳化问题。在信息处理系统中，在具备伊辛机和主机部的搜索处理中，伊辛机关于多个伊辛自旋的各个伊辛自旋，将通过主变量更新辅助变量的辅助变量更新处理以及通过辅助变量更新主变量的主变量更新处理交替反复执行多次。在搜索处理之前，主机部将与多个伊辛自旋的各个伊辛自旋对应的辅助变量的初始值发送给伊辛机。

技术领域

本发明的实施方式涉及信息处理系统。

背景技术

金融、物流、控制、化学等各种应用领域中的复杂的系统的最佳化在大多数的情况下，被归结为数学上的组合最佳化问题。组合最佳化问题是找出使被称为成本函数的离散变量的函数最小化的离散值的组合的问题。

近年来，被称为伊辛机的、进行伊辛模型的基底状态的搜索处理的特定目的装置得到瞩目。将搜索伊辛模型的基底状态的问题称为伊辛问题。伊辛问题是使通过表示2值的变量(伊辛自旋)的2次函数提供的成本函数最小化的组合最佳化问题。成本函数被称为伊辛能量。大量的实用的组合最佳化问题能够变换为伊辛问题。因此，求解组合最佳化问题的系统通过使用伊辛机，能够求解目的的组合最佳化问题。

求解组合最佳化问题的系统包括：伊辛机，进行伊辛模型的基底状态的搜索处理；以及主机部，进行搜索处理以外的处理。另外，伊辛问题通过耦合系数群(J矩阵)和外部磁场系数群(h矢量)定义。

在求解这样的组合最佳化问题的系统中，主机部将J矩阵以及h矢量发送给伊辛机，从伊辛机接收最佳化的多个伊辛自旋各自的值。另外，伊辛机从主机部接受J矩阵以及h矢量，回送以使伊辛能量成为最小的方式最佳化的多个伊辛自旋各自的值。求解这样的组合最佳化问题的系统被要求在主机部与伊辛机之间高效地发送接收信息，缩短从开始组合最佳化问题的计算处理至输出解的时间。

发明内容

本发明想要解决的课题在于高速计算组合最佳化问题的解。

实施方式所涉及的信息处理系统求解组合最佳化问题。所述信息处理系统具备伊辛机和主机部。所述伊辛机是执行搜索表示所述组合最佳化问题的伊辛模型的基底状态的搜索处理的硬件。所述主机部是与所述伊辛机经由接口连接，控制所述伊辛机的硬件。在所述搜索处理中，所述伊辛机将与包含于所述伊辛模型的多个伊辛自旋的各个伊辛自旋对应的主变量以及辅助变量对应起来存储，关于所述多个伊辛自旋的各个伊辛自旋，将通过所述主变量更新所述辅助变量的辅助变量更新处理以及通过所述辅助变量更新所述主变量的主变量更新处理交替反复执行多次，将基于将所述主变量更新处理以及所述辅助变量更新处理交替执行多次后的与所述多个伊辛自旋的各个伊辛自旋对应的所述主变量的值，作为搜索结果输出。在所述搜索处理之前，所述主机部将与所述多个伊辛自旋的各个伊辛自旋对应的所述辅助变量的初始值发送给所述伊辛机。在所述搜索处理之后，所述主机部从所述伊辛机接收所述搜索结果，根据接收到的所述搜索结果，输出所述组合最佳化问题的解。根据上述信息处理系统，能够高速计算组合最佳化问题的解。

附图说明

图1是示出第1实施方式所涉及的信息处理系统的功能结构的图。

图2是示出表示伊辛模型的图表的图。

图3是示出存储于伊辛机的变量的图。

图4是示出利用伊辛机的搜索处理的流程的流程图。

图5是示出信息处理系统的硬件结构的图。

图6是示出信息处理系统的处理的流程的序列图。

图7是示出第2实施方式所涉及的信息处理系统的硬件结构的图。

图8是第2实施方式的第1例的流程图。

图9是第2实施方式的第1例的时序图。

图10是第2实施方式的第2例的流程图。