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玻色量子开发者社区 / 学习地图 / 开物量子建模
从组合优化问题到量子求解
快速学习
从数学建模、求解任务到结果解释,了解如何使用玻色量子平台解决组合优化问题。
01 / 问题定义开始计算前,先明确三个要素
在使用量子优化工具前,需要先明确研究中的决策变量、目标函数与约束条件。这些要素决定了优化问题的数学形式和求解目标,是构建量子优化模型的基础。
决策变量需要选择或决定的对象
目标函数希望最小化或最大化的指标
约束条件必须满足的限制与规则
02 / 数学模型选择 QUBO 或 Ising 表达
对于特征组合选择问题,可以考虑使用 QUBO(二次无约束二元优化)模型,将是否选择某个特征表示为 0 或 1。例如,在候选基因组合筛选中,可以用二元变量表示每个基因是否被选中。
Ising 模型也是常见的二元优化表达,通常使用 -1 和 +1 表示变量。二者能够通过变量映射转换,并不意味着必须分别构建两套完全独立的研究问题。
QUBOx ∈ {0, 1}未选 / 选中
⇄Isings ∈ {-1, +1}自旋变量表示
03 / 求解任务使用 Kaiwu SDK 组织计算
模型构建完成后,可以借助 Kaiwu SDK 组织计算任务,并根据研究目标选择优化模式或采样模式。具体还需要检查平台支持的矩阵类型、输入格式及计算资源。
优化模式关注目标函数表现较优的候选解
采样模式关注多个候选解及其分布表现
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可以先使用左侧文件卡演示拖拽。Advisor 将提取二进制候选解,并说明变量解码和科学解释还需要哪些研究信息。
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