由北海道大學的 Seiya Kasai 教授領導的一個研究小組與 Amoeba Energy Co., Ltd. 合作開發了一種新的模擬計算機,該計算機學習了一種變形蟲生物粘菌的行為,並成功解決了這個問題。

 旅行商問題是銷售員每次訪問指定城市一次,並引導旅行路線中最短的路線返回出發城市的問題。 這個數學問題被稱為“組合優化問題”,與各種社會問題有關,例如配送和交付計劃以及工作計劃的創建。但是,現有的數字計算機難以解決,近年來,量子計算機等的提案層出不窮。但是,問題是很難將問題轉換為機器可以處理的格式。

 單細胞黏菌是一種變形蟲生物,具有高度的計算能力,可以將無定形體轉化為環境的最佳形狀。先前的研究表明,結合阿米巴生物的“粘性計算機”可用於解決旅行商問題。因此,課題組開發了新的計算機“電子阿米巴”,通過模擬電路中的電子運動再現阿米巴變形的機制,可以緊湊地表達城市佈局和距離等約束條件。結果,我們成功地快速找到了旅行商問題的解決方案。與解決該問題的典型算法(2-opt方法)相比,隨著城市數量的增加,電子阿米巴在解搜索中變得更有優勢。

 通過電子電路再現生物所獲得的搜索能力的電子變形蟲有助於解決限制和要求不斷變化的現實世界中的難題。此外,有望實現可嵌入物聯網設備的小型、低功耗的新原理計算機。

論文信息:【科學報導】阿米巴啟發的模擬電子計算系統集成電阻橫桿解決旅行商問題

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