كنفرانس بين المللی مهندسی صنايع و سيستم ها

صفحه اصلی / دوازدهمین كنفرانس بين المللی مهندسی صنايع و سيستم ها

یک روش جدید اندازهگیری کیوبیت برای الگوریتمهای تکاملی الهام گرفته از کوانتوم

نویسندگان :

امیرمحمد معصومی¹ فرید خوش الحان²

1- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 2- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

کلمات کلیدی :

الگوریتم تکاملی الهامگرفته از کوانتوم،بهینهسازی تکهدفه،اندازه گیری کیوبیت،مسائل با ابعاد بزرگ،الگوریتم های فراابتکاری،بهینه سازی پیوسته

چکیده :

در این پژوهش، یک الگوریتم تکاملی الهامگرفته از محاسبات کوانتومی برای حل مسائل بهینهسازی تکهدفه با ابعاد بزرگ ارائه شده است. نوآوری اصلی، روش جدید اندازهگیری کیوبیتهاست، این روش هر کیوبیت را مستقیماً و در یک مرحله به یک عدد پیوسته در بازهی مجاز متغیر نگاشت میکند. این روش برخلاف رویکردهای مرسوم که برای هر متغیر به چندین کیوبیت و تبدیل باینری چندمرحلهای نیاز دارند، بهازای هر متغیر تنها به یک کیوبیت بسنده میکند و گامهای میانی را حذف مینماید؛ در نتیجه، حجم محاسبات و مصرف حافظه به طور قابلتوجهی کاهش مییابد. الگوریتم پیشنهادی بر روی چهار تابع تست استاندارد و در شش سناریو با ابعاد 10 تا 300 متغیر ارزیابی و با سه الگوریتم شناختهشده در حوزه الگوریتم های فراابتکاری مقایسه شده است. نتایج نشان میدهد که الگوریتم پیشنهادی باوجود تعداد تکرار بسیار کمتر (5000 در برابر 100000)، به جوابهایی بادقت بالاتر، بهویژه در ابعاد بزرگ (100 تا 300 متغیر) دست مییابد و زمان اجرای آن بهمراتب کمتر از روشهای رقیب است.