- 2024-12-24
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- ABS2, C＋＋プログラミング用ツール, Easy Solver, Exhaustive Solver, NTTデータグループ, QUBO++, QUBO問題, 広島大学, 研究, 組み合わせ最適化問題
広島大学は2024年12月23日、組み合わせ最適化問題をQUBO問題に変換して解探索する、C＋＋プログラミング用ツール「QUBO＋＋」を無償公開すると発表した。
多くの組み合わせ最適化問題はQUBO問題に変換でき、QUBOソルバーを使って解を求めることができる。しかし、変換プログラムの開発が容易ではなく、さらに大規模な組み合わせ最適化問題では、変換処理に要する時間が長くなってしまうことが課題だった。
同大学は、これまでNTTデータグループと共同でQUBO問題を解くためのツールを開発してきた。今回公開するのは、組み合わせ最適化問題をQUBO問題に変換するためのC＋＋プログラム開発向けのツールだ。Pythonベースの同様のツールは従来から提供されていたが、Pythonベースでは動作が遅くなるという欠点があった。しかし、QUBO＋＋はC＋＋ベースで実装されているため、マルチスレッドによる並列処理により高速な変換処理が可能になる。
さらに、生成したQUBO問題を解くための簡易ソルバーとして「Easy Solver」および「Exhaustive Solver」をバンドルした。Easy Solverは、今回の研究グループが開発した解探索アルゴリズム「Positive Min」をマルチスレッド環境向けに実装したもので、単純だが比較的高い解探索能力を持つ。Exhaustive Solverは、全解探索を最適コストで並列処理する小規模QUBO問題用ソルバーだ。全最適化を列挙できるので、QUBO＋＋で設計した変換ツールのデバック用としても適している。
その他にも、同研究グループが開発したGPUを使った高性能QUBOソルバー「ABS2」や、商用数理最適化ソルバー「Gurobi Optimizer」を直接呼び出すことができ、これらを利用したシームレスなプログラム設計が可能だ。
同ツールは、非商用かつ評価、研究目的に限って無償で公開する。
