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Enregistrement W4409064026 · doi:10.1038/s41467-025-58231-5

ON-OFF neuromorphic ISING machines using Fowler-Nordheim annealers

2025· article· en· W4409064026 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueNature Communications · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueNeural Networks and Reservoir Computing
Établissements canadiensArtificial Intelligence in Medicine (Canada)
Organismes subventionnairesOffice of Energy EfficiencyU.S. Department of EnergyOffice of Energy Efficiency and Renewable EnergyEuropean CommissionDivision of Electrical, Communications and Cyber SystemsHORIZON EUROPE Framework ProgrammeOffice of ScienceDirectorate for EngineeringSLAC National Accelerator LaboratoryDirectorate for Computer and Information Science and EngineeringBundesministerium für Bildung und ForschungNational Science Foundation
Mots-clésNeuromorphic engineeringComputer scienceIsing modelNanotechnologyNeuroscienceMaterials sciencePhysicsCondensed matter physicsArtificial intelligenceBiologyArtificial neural network

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

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.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,852
Score d'incertitude au seuil0,769

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0040,002
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,039
Tête enseignante GPT0,321
Écart entre enseignants0,282 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle