ON-OFF neuromorphic ISING machines using Fowler-Nordheim annealers
Notice bibliographique
Résumé
We introduce NeuroSA, a neuromorphic architecture specifically designed to ensure asymptotic convergence to the ground state of an Ising problem using a Fowler-Nordheim quantum mechanical tunneling based threshold-annealing process. The core component of NeuroSA consists of a pair of asynchronous ON-OFF neurons, which effectively map classical simulated annealing dynamics onto a network of integrate-and-fire neurons. The threshold of each ON-OFF neuron pair is adaptively adjusted by an FN annealer and the resulting spiking dynamics replicates the optimal escape mechanism and convergence of SA, particularly at low-temperatures. To validate the effectiveness of our neuromorphic Ising machine, we systematically solved benchmark combinatorial optimization problems such as MAX-CUT and Max Independent Set. Across multiple runs, NeuroSA consistently generates distribution of solutions that are concentrated around the state-of-the-art results (within 99%) or surpass the current state-of-the-art solutions for Max Independent Set benchmarks. Furthermore, NeuroSA is able to achieve these superior distributions without any graph-specific hyperparameter tuning. For practical illustration, we present results from an implementation of NeuroSA on the SpiNNaker2 platform, highlighting the feasibility of mapping our proposed architecture onto a standard neuromorphic accelerator platform. Combinatorial Optimization problems can be solved by investigating the ground states of particular Ising models. Here, the authors developed a neuromorphic architecture to ensure asymptotic convergence to the ground state of an Ising problem and to consistently produce high-quality solutions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».