Kvantově inspirované optimalizační algoritmy
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá implementací zvoleného kvantově inspirovaného optimalizačního algoritmu a jeho rozšířeními, které budou porovnávány v závěru práce. Jako optimalizační algoritmus byl zvolen algoritmus pro simulované kvantové žíhání. V první části se nachází základní popis běžných optimalizačních metod použitých v této práci, teoretické základy fyziky, ze které vychází inspirace pro kvantově inspirované optimalizační algoritmy, a popis simulovaného kvantového žíhání. V druhé části práce je implementace algoritmů pro námi zvolené úlohy, kterými jsou problém obchodního cestujícího, hledání pravidel pro celulární automaty a problém MAX-SAT. Poslední část obsahuje modifikace simulovaného kvantového žíhání, srovnání se základní variantou a s běžnými optimalizačními algoritmy následované vyhodnocením tohoto srovnání.
The focus of this work is an implementation of the chosen quantum-inspired optimisation algorithm and its modifications, which will be compared at the end of the work. As the optimisation algorithm was chosen simulated quantum annealing algorithm. The first part of the work will lay the theoretical groundwork of standard optimisation algorithms used in this work, physics from which the inspiration for the simulated quantum annealing originates, and a description of the chosen algorithm. The second part will focus on the implementation of the algorithms on the selected problems. The selected problems are travelling salesman problem, searching rules for cellular automaton and MAX-SAT problem. The last part will contain the proposed modifications of the simulated quantum annealing, a comparison of the basic variant and standard optimisations algorithms, and an evaluation of the results.
The focus of this work is an implementation of the chosen quantum-inspired optimisation algorithm and its modifications, which will be compared at the end of the work. As the optimisation algorithm was chosen simulated quantum annealing algorithm. The first part of the work will lay the theoretical groundwork of standard optimisation algorithms used in this work, physics from which the inspiration for the simulated quantum annealing originates, and a description of the chosen algorithm. The second part will focus on the implementation of the algorithms on the selected problems. The selected problems are travelling salesman problem, searching rules for cellular automaton and MAX-SAT problem. The last part will contain the proposed modifications of the simulated quantum annealing, a comparison of the basic variant and standard optimisations algorithms, and an evaluation of the results.
Description
Keywords
horolezecký algoritmus, simulované žíhání, simulované kvantové žíhání, klonální selekce, evoluční strategie, problém obchodního cestujícího, MAX-SAT, celulární automat, Monte Carlo založené na křivkovém integrálu, Isingův model spinových skel, Hill Climbing, Simulated Annealing, Simulated Quantum Annealing, Clonal Selection, Evolution Strategy, Traveling Salesman Problem, MAX-SAT, Cellular Automaton, Path Integral Monte Carlo, Ising Spin Glass Model
Citation
KOSÍK, D. Kvantově inspirované optimalizační algoritmy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Strojové učení
Comittee
prof. Dr. Ing. Jan Černocký (předseda)
doc. Ing. František Zbořil, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Michal Hradiš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D. (člen)
Ing. Ondřej Kanich, Ph.D. (člen)
Ing. Jaroslav Rozman, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2022-06-17
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: Jak byly voleny referenční algoritmy pro porovnání s SQA a jeho modifikacemi? Na několika zvolených konvergenčních křivkách popište dynamiku procesu optimalizace SQA v porovnání s jinou (vámi zvolenou) metodou. Jaký je cíl Vašeho algoritmu? Souvisí Vaše práce kvantovými počítači?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení