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电子探针计算机破解NP完全问题取得突破性进展

许进 余乐 杨慧慧 纪思远 张宇 杨安琪 历泉有 李海生 朱恩强 石晓龙 吴璞 邵泽辉 冷煌 刘小青

许进, 余乐, 杨慧慧, 纪思远, 张宇, 杨安琪, 历泉有, 李海生, 朱恩强, 石晓龙, 吴璞, 邵泽辉, 冷煌, 刘小青. 电子探针计算机破解NP完全问题取得突破性进展[J]. 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT250352
引用本文: 许进, 余乐, 杨慧慧, 纪思远, 张宇, 杨安琪, 历泉有, 李海生, 朱恩强, 石晓龙, 吴璞, 邵泽辉, 冷煌, 刘小青. 电子探针计算机破解NP完全问题取得突破性进展[J]. 电子与信息学报. doi: 10.11999/JEIT250352
XU Jin, YU Le, YANG Huihui, JI Siyuan, ZHANG Yu, YANG Anqi, LI Quanyou, LI Haisheng, ZHU Enqiang, SHI Xiaolong, WU Pu, SHAO Zehui, LENG Huang, LIU Xiaoqing. Breakthrough in Solving NP-Complete Problems Using Electronic Probe Computers[J]. Journal of Electronics & Information Technology. doi: 10.11999/JEIT250352
Citation: XU Jin, YU Le, YANG Huihui, JI Siyuan, ZHANG Yu, YANG Anqi, LI Quanyou, LI Haisheng, ZHU Enqiang, SHI Xiaolong, WU Pu, SHAO Zehui, LENG Huang, LIU Xiaoqing. Breakthrough in Solving NP-Complete Problems Using Electronic Probe Computers[J]. Journal of Electronics & Information Technology. doi: 10.11999/JEIT250352

电子探针计算机破解NP完全问题取得突破性进展

doi: 10.11999/JEIT250352
基金项目: 国家重大科研仪器研制项目(62427811),国家自然科学基金重点项目(62332006),科技部重点研发计划(2019YFA0706400)
详细信息
    作者简介:

    许进:男,教授,研究方向为理论计算机、图论

    余乐:男,副教授,研究方向为智能计算系统

    杨慧慧:女,博士生,研究方向为生物计算

    纪思远:男,硕士生,研究方向为FPGA与芯片设计

    张宇:男,博士生,研究方向为计算机理论

    杨安琪:男,硕士生,研究方向为FPGA与芯片设计

    历泉有:男,硕士生,研究方向为FPGA与芯片设计

    李海生:男,教授,研究方向为网络信息安全

    朱恩强:男,教授,研究方向为图论

    石晓龙:男,教授,研究方向为生物计算

    吴璞:男,博士生,研究方向为图论

    邵泽辉:男,教授,研究方向为图论

    冷煌:男,副研究员,研究方向为新型计算系统

    刘小青:女,副研究员,研究方向为图论

    通讯作者:

    许进 jxu@pku.edu.cn

  • 中图分类号: TB384

Breakthrough in Solving NP-Complete Problems Using Electronic Probe Computers

Funds: The National Major Scientific Instrument Development Project (62427811), The Ministry of Science and Technology’s Key Research and Development Program (2019YFA0706400), The National Natural Science Foundation of China Key Projects (62332006)
  • 摘要: 该研究报道了一种新型电子探针计算机(EPC60)在解决NP完全问题方面取得的重大突破。该系统采用混合串并行计算模型,通过7种探针算子实现大规模并行计算。在2000顶点图的三着色问题测试中,EPC60以100%准确率完胜主流算法Gurobi(仅6%),并将计算时间从15天缩短至54 s。该系统具有高度可扩展性,为供应链、金融、通信等领域的复杂优化问题提供了通用解决方案。
  • 表  1  性能实测(对比AMD Ryzen™ 99950X工作站)

    测试集规模 EPC60用时(s) 传统求解器用时(s) 成功率对比
    2000顶点×100图 3 430 ≥43 571 100% vs 5.6%
    1000顶点×1000 4 154 ≥6 1374 98.2% vs 54.3%
    下载: 导出CSV
  • [1] HOCHBA D S. Approximation algorithms for NP-hard problems[J]. ACM SIGACT News, 1997, 28(2): 40–52. doi: 10.1145/261342.571216.
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    [4] XU Jin. Probe machine[J]. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 2016, 27(7): 1405–1416. doi: 10.1109/TNNLS.2016.2555845.
    [5] https://github.com/TCSlabData/3-Coloring-Instances. git.
    [6] BEIGEL R and EPPSTEIN D. 3-coloring in time O (1.3289n)[J]. Journal of Algorithms, 2005, 54(2): 168–204. doi: 10.1016/j.jalgor.2004.06.008.
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-05-06
  • 修回日期:  2025-05-12
  • 网络出版日期:  2025-05-14

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