世界首台探针计算机在北京研制成功 突破NP完全问题计算瓶颈

6个月前 (05-07)热点话题82

  近日,一台历时二十三年攻关的原创性成果——探针计算机在京研制成功并通过专家组鉴定。这台计算机能够求解大规模复杂难解问题。

  

  鉴定会在北京工商大学举行,汇聚了来自计算机、网络安全、电子器件等领域的两院院士和权威专家。经过评估,专家组一致认定该成果研制难度大、原创性强,关键技术达到国际领先水平。

  

  尽管现代电子计算机速度非常快,但在某些特定问题上仍显得力不从心。例如,北京的销售员小明需要规划一条经过50个城市的最短路线。他尝试用电脑程序穷举所有可能的路线,但一周后仍未得出结果。实际上,这个问题涉及的路径数量达到了惊人的65位数,属于NP完全问题,这类问题随着规模增加,计算量呈指数级增长,传统计算机难以处理。

  

  探针计算机专门用于解决此类大规模复杂问题。它采用了不同于传统计算机的底层运算逻辑,首创了探针计算模型,突破了图灵机串行计算的限制,实现了高并行计算。在实际应用中,探针计算机可以在短时间内求解资源调配、电路布线、列车调度等问题。

  许进教授表示,当某列车出现故障时,通常依赖调度员的经验进行调度,因为传统计算机至少需要30分钟才能得出最优解。而使用探针计算机,仅需一到两分钟就能找到最优解。目前,探针计算机的主要运算系统没有CPU,而是配备了60个探针计算卡,搜索空间已达到3的2048次方。在现场演示中,当搜索空间达到3的2000次方时,其运算速度仅用了10.8秒。如果条件允许,配备更多计算卡将进一步提升其运算能力。

  探针计算机的研发历时23年,联合了北京大学、北京工商大学、中南大学和广州大学多方力量。目前,团队正在研发探针计算芯片,以期进一步缩小计算机体积。

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