我们分析了结合小处理器和存储单元的量子计算机架构的性能。通过关注整数分解,我们显示了使用带有最近邻居连接的Qubits平面网格相比,加工量量数的几个数量级。这是通过利用时间和空间多路复用的内存来实现的,以在处理步骤之间存储量子状态。具体而言,对于10-3的特征物理门错误率,处理器周期时间为1微秒,分解一个2 048位RSA整数在177天内可以在177天内使用3D仪表颜色代码,假设阈值为0。75%的处理器用13个436个物理Qubits制造,并且可以存储2800万个空间模式和45个时间模式,并具有2小时的存储时间。通过插入其他错误校正步骤,证明1秒的存储时间足以使运行时的成本增加约23%。较短的运行时间(和存储时间)可以通过增加处理单元中的量子位数来实现。我们建议使用用超导量子台制成的处理器与使用稀土离子掺杂的固体中的光子回声原理的处理器之间的微波接口实现这种体系结构。
摘要 - 出现的加密系统,例如完全型号的加密(FHE)和零知识证明(ZKP)是计算和数据密集型的。fhe和ZKP在软件和硬件中的影响很大程度上依赖于von Neumann架构,在数据移动上损失了大量的能量。有希望的计算范式正在内存(CIM)中进行计算,该计算使计算能够直接发生在内存中,从而减少数据运动和能耗。但是,有效地执行大整数乘法(在FHE和ZKP中至关重要)是一个开放的问题,因为现有的CIM方法仅限于小型操作数尺寸。在这项工作中,我们通过探索用于大整数乘法的高级算法方法来解决这个问题,并将Karatsuba算法确定为CIM应用程序最有效的方法。此后,我们设计了第一个用于电阻CIM横杆的Karatsuba乘数。我们的乘数使用三阶段管道来增强吞吐量,此外,还可以平衡内存耐力与有效的数组大小。与现有的CIM乘法方法相比,当比例扩展到ZKP和FHE所需的位宽度时,我们的设计在吞吐量中最多可实现916倍,而面积时间产品的改进则达到281倍。索引术语 - 在内存中计算,大整数乘以,karatuba乘法
摘要我们为自动驾驶的实时可行的基于组合编程的决策(MIP-DM)系统开发。使用线性车辆模型在公路对准的坐标框架中,车道变化限制,避免碰撞和运行规则可以作为混合成分不平等的配方,从而导致混合构成二次统一程序(MIQP)。提出的MIP-DM通过在每个采样瞬间求解MIQP来执行操纵选择和轨迹产生。过去认为实时求解MIQP是棘手的,但我们表明我们最近开发的求解器BB-ASIPM能够实时解决嵌入式硬件的MIP-DM问题。在各种情况下,在仿真中说明了这种方法的性能,包括合并点和交叉点,以及在dspace scalexio和microautobox-iii中的硬件式仿真。最后,我们显示了使用小型车辆的实验。
切割平面(切割)在解决混合整数线性程序(MILP)方面起着重要作用,因为它们可以显着拧紧双重界限并改善解决性能。削减的关键问题是何时停止削减生成,这对于解决MILP的效率很重要。但是,许多现代的MILP求解器采用了硬编码的启发式方法来解决这个问题,这往往会忽略MILPS中基本的作用,而不是某些应用。为了应对这一挑战,我们制定了削减生成,以阻止概率作为增强学习问题,并提出了一种新颖的新生graph g raph raph raph raph raph m o del(Hygro),以学习有效的停止策略。Hygro的一个吸引人的特征是,它可以有效地捕获MILP的动态和静态功能,从而为停止策略提供动态决策。据我们所知,Hygro是第一个解决削减生成停止问题的数据驱动方法。通过将我们的方法与现代求解器相结合,实验表明,与柔软的基线相比,透明质可能可显着提高解决MILP的效率,从而提高31%。
该量在式 (1) 中作为 exp { 2 πi [ ... . . ] } 指数的子和出现。主要证明是证明指数和 (1) 中指数的和 (2) 在指数多项式中的典型情况下表现为足够随机的。然后我们使用以下引理引理[2]设 σ > 0 且 ξ m = e 2 πi/m 。设 X i ∼ N (0 , 1) ,其中 i = 1 , 2 , ... , n 是 iid 的,设 { S k ⊆ [ n ] | 1 ≤ k ≤ K } 是集合的有限集合。假设除了至多 δ 部分的成对对称差 S j ∆ S k 之外,所有差集的基数均为 ≥ ( m/σ ) 2 t (其中 j ̸ = k )。令 Σ k = φ k + σ P i ∈ S k X i ,其中 φ k ∈ [0 , 2 π ) 。然后,期望
摘要 - 公共场所的电动汽车(EVS)充电站(CSS)具有更高的安装和电力收集成本。公共CSS的潜在好处依赖于其有效利用。但是,常规的充电方法强迫等待时间很长,从而使其效率降低了。本文提出了一种新颖的模糊整数线性编程和CSS利用的启发式模糊推理方法(FIA)。该模型引入了基本模糊推理系统和用于获得最佳解决方案的详细公式。开发的模糊推理结合了不确定和独立的功率,所需的收费最新功率,并从功率网格和电动汽车域停留时间,并将它们与加权控制变量相关联。FIA通过使用加权控制变量解决目标函数来自动为电动汽车提供最紧急要求的服务,从而优化了
最小流量分解(MFD)是一个NP硬性问题,要求将网络流分解为最小路径集(以及相关的权重)。它的变体是生物信息学(例如RNA组装)中多重组问题的强大模型。由于其硬度,实用的多重组装工具使用启发式方法或解决问题的更简单,多项式可溶解的版本,这可能会产生并非最小的解决方案或无法完全分解流。在这里,我们基于整数线性编程(ILP),在无环网络上提供第一个快速,精确的求解器。我们方法的关键是仅使用二次变量数量的所有解决方案路径编码。我们还将ILP公式扩展到许多实用变体,例如合并更长或配对的读数或最小化流误差。在模拟和实现剪接图上,我们的方法求解了<13 sec-onds中的任何实例。我们希望我们的配方能够属于未来实用的RNA组装工具的核心。我们的实现可在GitHub上免费获得。
摘要:为提高可再生能源利用率,培育绿色港口,本文提出一种基于对偶分解混合整数线性规划的港口综合能源系统分布式能量管理策略。首先,针对港口综合能源系统各种异构设备呈现分布式特点,提出一种基于多态网络的港口综合能源系统,融合电力替代和能量转换设备,取代传统的单一IP协议。其次,考虑各类能量流的耦合,建立能量管理模型,保证港口综合能源系统的可靠运行。第三,针对港口综合能源系统的分布式特点,提出一种基于分布式对偶分解混合整数线性规划的港口综合能源系统能量管理策略。最后,通过不同场景的港口综合能源系统仿真算例,证明了所提策略的有效性,得到的能量管理结果与集中式算法相近。
随着技术进步的快速进步,对高处理和存储能力的需求已大大增加。因此,发现操纵和转换信息的新方法是必要的。一种潜在的解决方案是量子信息处理,它大大减少了存储的数据的量,操作数量以及经典工具(例如小波变换(WT))的复杂性。wt是许多领域的主要工具,例如加密,信号编码,水印,组合,掉头和信息检索。其经典相关性推动其在量子水平上的进展,从而提高了对一,二维和三维量子小波的转换的计算效率。但是,常规的,实价的WT不适用于无损应用,并且在计算上很复杂。整数到整数WT(IWT)是另一种转换,将整数映射到整数,它使用起重方案来执行信号分解分析。此方案降低了计算成本,允许对实价WT进行实践无损应用,并产生新的小波家族。到目前为止,整数版本(Q-IWT)尚无定义的QWT定义,这在量子信息处理中可能很有价值。因此,我们为HAAR,DAUBECHIES和CDF核的一维整数小波转换提出了一种量子方法,包括信号分解和无损压缩的量子算法。此外,我们将使用IBM的仿真环境作为分析和验证的手段。我们将使用复杂性和数学分析,性能,挠性,信号恢复,熵和噪声添加指标评估所提出的转换和压缩应用。
摘要:本文提出了一个用于网格连接的微电网电池存储系统的能源管理系统(EMS)。考虑到电网关税,可再生发电和负载需求的变化,电池充电/放电功率可以降至最低。该系统被建模为24小时内的经济负载调度优化问题,并使用混合整数线性编程(MILP)解决。此公式需要了解未来24小时内预期的可再生能源产生和负载需求。为此,提出了长期的短期内存(LSTM)网络。建议退化的视野(RH)策略减少预测误差的影响,并实现利用当天使用实际生成和需求数据的EMS实时实施。在每小时,LSTM预测接下来的24小时的生成和负载数据,然后解决调度问题,然后仅实时应用第一个小时的电池充电或排放命令。然后,使用真实数据来更新LSTM输入,并重复该过程。仿真结果表明,所提出的实时策略的表现优于局部优化策略,将运营成本降低了3.3%。