富士通¶

Fujitsu DA4 Solver¶

富士通の提供する第四世代アニーリングコア (GPU) による QUBO ソルバーです。

ソルバー仕様:

クライアントクラス	`amplify.FujitsuDA4Client`
実行パラメータ	`amplify.FujitsuDA4Client.Parameters`
実行結果	`amplify.FujitsuDA4Client.Result`
実行時間	`amplify.FujitsuDA4Client.SolverTiming.solve_time`
API 方式	REST API (JSON)
API リファレンス	📖 API Reference

	バイナリ変数	イジング変数	整数変数	実数変数
目的関数	2次	-	-	-
等式制約	/*	-	-	-
不等式制約	1次	-	-	-

*: one-way-one-hot 制約および two-way-one-hot 制約に対応しています。
**: ペナルティ関数として与えることが可能です。

クライアントクラス:

クライアントクラスの共通インターフェースに加えて以下のアトリビュートとメソッドを持ちます。

アトリビュート	データ型	詳細
`type_id`	`str` \| `None`	Premium API を使用する場合のタイプIDを指定します
`set_penalty_binary_polynomial`	`bool`	`True` に設定すると制約条件のペナルティ関数の重みの設定を `penalty_binary_polynomial` パラメータに与えます (デフォルト: `True`) `False` に設定するとペナルティ関数は目的関数に足されます。
`set_inequalities`	`bool`	`True` に設定すると一次の不等式制約を `inequalities` パラメータに与えます (デフォルト: `True`) `False` に設定すると不等式制約のペナルティ関数を生成して `set_penalty_binary_polynomial` に従って処理します。
`set_one_way_one_hot_groups`	`bool`	`True` に設定すると、決定変数の先頭から並んでいる one-hot 制約を可能な限り検出して `one_way_one_hot_groups` パラメータに与えます (デフォルト: `False`) `False` に設定した場合や、パラメータに与えることのできなかった one-hot 制約はペナルティ関数を生成して `set_penalty_binary_polynomial` に従って処理します。
`set_two_way_one_hot_groups`	`bool`	`True` に設定すると、等間隔に並ぶ `one_way_one_hot_groups` の検出を行い、さらに `two_way_one_hot_groups` の条件を満たす one-hot 制約を追加できる場合にはそれらを検出して `two_way_one_hot_groups` パラメータに与えます (デフォルト: `False`) `False` に設定した場合や、パラメータに与えることのできなかった one-hot 制約はペナルティ関数を生成して `set_penalty_binary_polynomial` に従って処理します。 `set_one_way_one_hot_groups` と同時に `True` に設定した場合は `two_way_one_hot_groups` の検出を優先します。

メソッド	返却型	詳細
`health_check()`	`CommonError` \| `None`	ヘルスチェック API への問合せを行い、ソルバーが正常動作しているかを確認します。正常時は `None` を返します。
`async_solve()`	`str`	`/async/qubo/solve` API を非同期で実行してジョブ ID を返します。
`get_jobs()`	`list`[`JobStatusInfo`]	ジョブのステータスの一覧を取得します。
`cancel_job()`	`JobStatus`	ジョブのIDを指定してジョブのキャンセルを試みます。
`get_job_result()`	`Result`	ジョブのIDを指定して完了済みの結果を取得します。
`delete_job_result()`	`Result`	ジョブのIDを指定して完了済みの結果を取得し結果を削除します。

注釈

クライアントクラスの共通インターフェースの solve() は async_solve() の同期版です。ジョブの実行が完了するまで待機して実行結果の返却を行います。

設定例:

from amplify import FujitsuDA4Client
from datetime import timedelta

client = FujitsuDA4Client()

# API トークンを設定
client.token = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"

# one-way one-hot groups の検出を有効化
client.set_one_way_one_hot_groups = True

# 実行時間を 100 秒に設定
client.parameters.time_limit_sec = timedelta(seconds=100)

実行例:

from amplify import Model, VariableGenerator, solve

# 決定変数と目的関数を定義
g = VariableGenerator()
q = g.array("Binary", 2)
f = q[0] * q[1] + q[0] - q[1] + 1

# モデルを作成
model = Model(f)

# ソルバーを実行
result = solve(model, client)

ヘルスチェックAPIの実行:

>>> client.health_check()

ジョブ一覧の取得:

>>> client.get_jobs()
[FujitsuDA4ClientJobStatusInfo({"job_id":"...","job_status":"Done","start_time":"..."}),
 FujitsuDA4ClientJobStatusInfo({"job_id":"...","job_status":"Done","start_time":"..."})
 ...]

ジョブの結果の取得と削除:

>>> client.delete_job_result("...")
{"qubo_solution":{"progress":[{"energy":417.0,"penalty_energy":366429644.0,"time":1.179},...

ソルバーのバージョンを取得:

>>> client.version
'v4'

詳細な実行時間を取得:

>>> result.client_result.qubo_solution.timing
FujitsuDA4Client.SolverTiming({
"solve_time": 101963.0,
"total_elapsed_time": 101963.0
})

Fujitsu DA3c Solver¶

富士通の提供する第三世代アニーリングコア (DAU: Digital Annealing Unit) による QUBO ソルバーです。

注釈

クライアントクラスの仕様は amplify.FujitsuDA4Client と同様です。

ソルバー仕様:

クライアントクラス	`amplify.FujitsuDA3cClient`
実行パラメータ	`amplify.FujitsuDA3cClient.Parameters`
実行結果	`amplify.FujitsuDA3cClient.Result`
実行時間	`amplify.FujitsuDA3cClient.SolverTiming.solve_time`
API 方式	REST API (JSON)
API リファレンス	📖 API Reference

	バイナリ変数	イジング変数	整数変数	実数変数
目的関数	2次	-	-	-
等式制約	/*	-	-	-
不等式制約	1次	-	-	-

*: one-way-one-hot 制約および two-way-one-hot 制約に対応しています。
**: ペナルティ関数として与えることが可能です。