[發明專利]一種用于優化光學伊辛機系統的方法

有效

• 申請號: 202110136832.6
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN113190080B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 劉潔;李振華;余思遠
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06E3/00
• 分類號: G06E3/00;G06N10/00;G02F1/39
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 張金福

1.一種用于優化光學伊辛機系統的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：根據求解任務的需要和光學伊辛機系統的運行情況，在光學伊辛機系統設定需要的參數，并輸入至光學伊辛機系統的光學回路；所述參數包括增益系數α₀、反饋調節系數μ、耦合權重J_ij和耦合系數β；

S2：對從光學伊辛機系統的光學回路中提取的信號和參數進行數據處理，并把處理后的信號反饋到光學伊辛機系統的光學回路中；包括以下步驟：

S21：光學伊辛機系統中設置有運算單元，在光學伊辛機系統的光學回路中輸出的模擬信號轉換為數字信號，并輸出至運算單元；

S22：在運算單元內，在一定的時間間隔，對數字信號降采樣和求平均值，得到節點狀態；

S23：根據耦合權重J_ij和耦合系數β，得到針對下一循環的節點值的反饋耦合部分；

S24：根據增益系數α₀和反饋調節系數μ，針對每個節點偏離平均幅值的程度為節點設置對應的增益；

S25：將耦合信號與增益信號的保持時間，調整為每一節點對應的持續時間，將耦合信號與增益信號分開輸出，并通過調制耦合信號與增益信號延時，使得耦合信號與增益信號在時域上都與回路中相應的節點對齊，生成的兩路數字信號，或者把耦合信號與增益信號相加，生成一路數字信號；最后生成的數字信號輸出到與實際信號路數對應數量的數模轉換器上；

S26：數模轉換器將生成的包含耦合信號與增益信號的數字信號，轉換為模擬信號，輸出到光學伊辛機系統的光學回路，對回路中的第k+1循環的光場進行調制，以實現節點狀態的更新；

S3：從光學伊辛機系統的光學回路中輸出求解任務的運算結果，把伊辛哈密頓量映射到光學伊辛機系統中。

2.根據權利要求1所述的一種用于優化光學伊辛機系統的方法，其特征在于，在步驟S21中，在外部時鐘驅動下，模數轉換器把光學伊辛機系統的光學回路中輸出的模擬電信號轉換為數字信號輸入運算單元。

3.根據權利要求2所述的一種用于優化光學伊辛機系統的方法，其特征在于，在步驟S22中，在運算單元內，以Δt為時間間隔，對數字信號降采樣、或在Δt內求平均值，獲得第k循環中的節點狀態x^k＝{x_i|i∈[1,N]}，{…}表示集合，x_i表示集合中的第i個元素，N代表光學回路中節點總數目。

4.根據權利要求3所述的一種用于優化光學伊辛機系統的方法，其特征在于，在步驟S23中，根據耦合權重J_ij和耦合系數β，得到針對下一循環的節點值的反饋耦合部分f＝{f_i|i∈[1,N]}，其中針對第i節點的反饋耦合部分為：其中N為節點總數，x_j為當前循環中的序列x^k中的第j個元素。

5.根據權利要求4所述的一種用于優化光學伊辛機系統的方法，其特征在于，在步驟S24中，根據輸入的增益系數α₀和反饋調節系數μ，針對每個節點偏離平均幅值的程度，以負反饋的原則，為節點設置對應的增益α＝{α_i|i∈[1,N]}，以達到負反饋的效果,其中對于第i節點有

α_i＝α₀·[1-μ·|x_i|-mean_i∈[1,N]|x_i|)/max_i∈[1,N]|x_i|，

其中，|x_i|是x_i的絕對值，mean_i∈[1,N]|x_i|和max_i∈[1,N]|x_i|分別表示當前循環中所有N個節點的絕對值|x|的算術平均值和最大值。