Ayuda a resolver problemas de optimización combinatoria a gran escala

Fujitsu Laboratories Limited, en colaboración con la Universidad de Toronto, ha desarrollado una nueva tecnología de búsqueda paralela, para lograr un rendimiento de clase megabit para problemas de gran escala, lo que representa un importante hito técnico para Digital Annealer. De esta manera, amplia su capacidad para resolver temas de optimización combinatoria a gran escala en diversos campos.

La nueva tecnología desarrollada para Digital Annealer con el fin de ayudar a resolver varios problemas de optimización combinatoria a gran escala en el mundo real, contribuyendo a la racionalización del desarrollo de nuevos medicamentos, planes de transporte y entrega a nivel nacional, estrategias para resolver la congestión del tráfico en las zonas urbanas y la planificación de turnos de trabajo adecuados para la nueva normalidad.

Antecedentes y desafíos del desarrollo

Con la aceleración de las iniciativas de DX en el mundo corporativo, los usuarios de muchas industrias y disciplinas se enfrentan, cada vez más, a situaciones en las que necesitan encontrar rápidamente una solución óptima entre varias combinaciones de factores en el mundo real, como en la fabricación, la logística, la prevención de desastres y el desarrollo de nuevos medicamentos.

A fin de resolver estos desafíos prácticos, se ha hecho necesario solventar los problemas de optimización combinatoria a la escala de un megabit. Esto sigue siendo difícil debido a que la obtención de una solución eficaz en un tiempo limitado provoca un aumento exponencial de la complejidad computacional.

Nueva Tecnología desarrollada

Fujitsu Laboratories ha ampliado su arquitectura Digital Annealer para desarrollar una nueva tecnología de búsqueda paralela, que logra un alto rendimiento en la resolución de problemas a gran escala. Con ella, ha demostrado cómo es capaz de aportar una solución a escala de un megabit. Las características desarrolladas son las siguientes:

1. Tecnología de búsqueda paralela adaptable para problemas de gran escala

Digital Annealer logra un alto rendimiento de búsqueda mediante la construcción de un módulo básico de optimización, con un alto grado de paralelismo que realiza repetidamente una búsqueda de bits de actualización, para pasar de un determinado estado a otro más óptimo. Con el fin de resolver problemas a gran escala, Fujitsu Laboratories ha desarrollado esta tecnología de búsqueda paralela adaptable, que realiza una actualización de múltiples bits en la etapa inicial, cuando se espera una caída rápida de energía, debido a la actualización de estos múltiples bits que cambian a un solo bit, para aumentar la precisión de la búsqueda de soluciones en la etapa de convergencia.

2. Tecnología de búsqueda cooperativa en múltiples servidores paralelos

Para resolver problemas a gran escala, que no pueden ser manejados por un solo servidor, también han desarrollado una tecnología con múltiples servidores enlazados, asegurando, al mismo tiempo, la consistencia de las soluciones generales. Al dividir un gran problema en múltiples subproblemas y asignarlos a múltiples servidores, la solución de un subproblema se comparte entre los servidores y la búsqueda local en cada servidor se controla adecuadamente, mientras se capta el estado de la solución general. Un sistema que utiliza esta tecnología permitiendo resolver problemas a gran escala de un megabit.

Por Daniel

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