Quantum退火是求解优化问题的启发式，这些问题由于D波系统的成功而言，已经看到了最近使用的浪涌。本文旨在找到一种解决电动车充电器放置（EVCP）问题的良好启发式，这是一个问题，这是一个非常重要的问题，但由于建立电动汽车（EV）充电器以及电动汽车的预期浪涌世界。同样的问题陈述也可以推广到网格中的任何实体的最佳位置，可以探索进一步用途。最后，作者介绍了一种新的启发式组合Quantum退火和遗传算法来解决问题。所提出的混合方法需要将遗传算法播种与量子退换器的结果。我们的实验表明，与我们样本EVCP数据集上的香草Quantum退火相比，该方法将该方法降低42.89％的距离。

遗传算法具有独特的属性，当应用于黑匣子优化时很有用。使用选择，交叉和突变算子，可以获得候选溶液，而无需计算梯度。在这项工作中，我们研究了从遗传算法的选择机理中使用量子增强的算子获得的结果。我们的方法将选择过程描述为最小化的二元二次模型，我们使用该模型编码适合度和人群成员之间的距离，我们利用量子退火系统来为选择机制采样低能解决方案。我们在各种黑盒目标函数（包括ONEMAX函数）以及来自IOH-Profiler库中的函数进行黑盒优化的函数基准对这些量子增强算法基准针对经典算法进行基准测试。与OneMax功能上的经典相比，我们观察到平均世代相传的性能增长，以收敛到量子增强的精英选择运算符。我们还发现，具有非专业选择的量子增强选择算子在IOHProfiler库中具有适应性扰动的功能上的基准优于基准。此外，我们发现，在精英选择的情况下，量子增强的操作员在不同程度的虚拟变量和中立性方面的函数上优于经典基准。

遗传算法（GA）是基于遗传学和自然选择原理的基于搜索的优化技术。我们提出了一种算法，该算法通过量子退火器的输入来增强经典GA。与经典GA一样，该算法通过根据其适应性繁殖一系列可能的解决方案来工作。但是，个体的人口是由量子退火器上的连续耦合来定义的，然后通过量子退火产生代表尝试溶液的相应表型。这将定向突变的一种形式引入算法中，可以以各种方式增强其性能。两种关键的增强功能来自具有从父母的适应性（所谓的裙带关系）和退火耦合的连续耦合，从而使整个人群受到最合适的人（所谓的量子量子化）的影响。我们发现我们的算法在几个简单问题上比经典GA更强大。

In more recent years, there has been increasing research interest in exploiting the use of application specific hardware for solving optimisation problems. Examples of solvers that use specialised hardware are IBM's Quantum System One and D-wave's Quantum Annealer (QA) and Fujitsu's Digital Annealer (DA). These solvers have been developed to optimise problems faster than traditional meta-heuristics implemented on general purpose machines. Previous research has shown that these solvers (can optimise many problems much quicker than exact solvers such as GUROBI and CPLEX. Such conclusions have not been made when comparing hardware solvers with classical evolutionary algorithms. Making a fair comparison between traditional evolutionary algorithms, such as Genetic Algorithm (GA), and the DA (or other similar solvers) is challenging because the later benefits from the use of application specific hardware while evolutionary algorithms are often implemented on general-purpose machines. Moreover, quantum or quantum-inspired solvers are limited to solving problems in a specific format. A common formulation used is Quadratic Unconstrained Binary Optimisation (QUBO). Many optimisation problems are however constrained and have natural representations that are non-binary. Converting such problems to QUBO can lead to more problem difficulty and/or larger search space. The question addressed in this paper is whether quantum or quantum-inspired solvers can optimise QUBO transformations of combinatorial optimisation problems faster than classical evolutionary algorithms applied to the same problems in their natural representations. We show that the DA often present better average objective function values than GA on Travelling Salesman, Quadratic Assignment and Multi-dimensional Knapsack Problem instances.

我们解决了与行业相关的尺度上的机器人轨迹计划问题。我们的端到端解决方案将高度通用的随机键算法与模型堆叠和集成技术集成在一起，以及用于溶液细化的路径重新链接。核心优化模块由偏置的随机基遗传算法组成。通过与问题依赖性和问题相关模块的独特分离，我们通过约束的天然编码实现了有效的问题表示。我们表明，对替代算法范式（例如模拟退火）的概括是直接的。我们为行业规模的数据集提供数值基准结果。发现我们的方法始终超过贪婪的基线结果。为了评估当今量子硬件的功能，我们使用Amazon Braket上的QBSOLV在量子退火硬件上获得的经典方法进行了补充。最后，我们展示了如何将后者集成到我们的较大管道中，从而为问题提供了量子准备的混合解决方案。

复杂系统的一个重要特征是具有许多局部最小值和子结构的问题域。生物系统通过根据环境或发育环境在不同子系统之间切换来管理这些局部最小值。遗传算法（GA）可以模仿此切换性能，并提供一种克服问题域复杂性的手段。但是，标准GA需要其他操作员，该操作员将允许以随机方式进行大规模探索。无梯度的启发式搜索技术适合在离散域中为这种单个客观优化任务提供最佳解决方案，尤其是与明显较慢的基于梯度的方法相比。为此，作者从飞行计划域中转向优化问题。作者比较了这种常见的无梯度启发式搜索算法的性能，并提出了气体的变体。还引入了迭代的链接方法（IC）方法，这是通过触发多个局部搜索而不是突变操作员的单数动作来基于传统链接技术的。作者将表明，使用多个本地搜索可以改善本地随机搜索的性能，从而为许多其他问题域提供了足够的机会。据观察，所提出的GA变体在所有基准测试基准中的平均成本最低，包括提出的问题和IC算法的性能优于其成分。

距离措施为机器学习和模式识别中的许多流行算法提供了基础。根据算法正在处理的数据类型，可以使用不同的距离概念。对于图形数据，重要概念是图表编辑距离（GED），从而在使它们相同所需的操作方面测量两个图之间的两个图之间的相似度。由于计算GED的复杂性与NP难题相同，因此考虑近似解决方案是合理的。在本文中，我们向计算GED的两个量子方法的比较研究：量子退火和变分量子算法，其分别是指当前可用的两种类型的量子硬件，即量子退火器和基于栅极的量子计算机。考虑到当前嘈杂的中间级量子计算机的状态，我们基于这些量子算法性能的原理上的原理测试研究。

在过去的几十年中，经典的车辆路由问题（VRP），即为车辆分配一组订单并规划他们的路线已经被密集研究。仅作为车辆的订单分配和他们的路线已经是一个NP完整的问题，因此在实践中的应用通常无法考虑在现实世界应用中应用的约束和限制，所谓的富VRP所谓的富VRP（RVRP）并且仅限于单一方面。在这项工作中，我们融入了主要的相关真实限制和要求。我们提出了一种两级策略和时间线窗口和暂停时间的时间线算法，并将遗传算法（GA）和蚁群优化（ACO）单独应用于问题以找到最佳解决方案。我们对四种不同问题实例的评估，针对四个最先进的算法表明，我们的方法在合理的时间内处理所有给定的约束。

The optimal layout of a complex system such as aerospace vehicles consists in placing a given number of components in a container in order to minimize one or several objectives under some geometrical or functional constraints. This paper presents an extended formulation of this problem as a variable-size design space (VSDS) problem to take into account a large number of architectural choices and components allocation during the design process. As a representative example of such systems, considering the layout of a satellite module, the VSDS aspect translates the fact that the optimizer has to choose between several subdivisions of the components. For instance, one large tank of fuel might be placed as well as two smaller tanks or three even smaller tanks for the same amount of fuel. In order to tackle this NP-hard problem, a genetic algorithm enhanced by an adapted hidden-variables mechanism is proposed. This latter is illustrated on a toy case and an aerospace application case representative to real world complexity to illustrate the performance of the proposed algorithms. The results obtained using the proposed mechanism are reported and analyzed.

尽管被认为是计算的下一个前沿，但量子计算仍处于开发的早期阶段。实际上，当前的商业量子计算机遭受了一些关键的约束，例如嘈杂的过程和有限数量的量子数，以及影响量子算法性能的量子。尽管有这些局限性，研究人员仍在努力提出不同的框架，以有效使用这些嘈杂的中间尺度量子（NISQ）设备。这些过程之一是D'Wave Systems的量子量化器，可以通过将其转化为能量最小化问题来解决优化问题。在这种情况下，这项工作的重点是在解决现实世界中组合优化问题时提供有用的见解和信息。这项研究的主要动机是向非专家利益相关者开放一些量子计算前沿。为此，我们以参数敏感分析的形式进行了广泛的实验。该实验是使用旅行推销员问题作为基准测试问题进行的，并采用了两个Qubos：最先进的和一个启发式产生的。我们的分析已在单个7点的实例上进行，并且基于200多个不同的参数配置，包括3700多个单一统一运行和700万个量子读取。多亏了这项研究，已经获得了与能量分布和最合适的参数设置有关的发现。最后，进行了一项其他研究，旨在确定在进一步的TSP实例中启发式QUBO的效率。

传统的统计技术或元启发式学很难解决大多数现实世界的优化问题。主要困难与存在相当数量的局部Optima有关，这可能导致优化过程的过早收敛性。为了解决这个问题，我们提出了一种新型的启发式方法，用于构建原始功能的平滑替代模型。替代功能更容易优化，但保持原始坚固的健身景观的基本属性：全球最佳的位置。为了创建这样的替代模型，我们考虑通过自我调整健身函数增强的线性遗传编程方法。所提出的称为GP-FST-PSO替代模型的算法在搜索全局最优值和原始基准函数的视觉近似（在二维情况下）的视觉近似都可以达到令人满意的结果。

事物互联网（物联网）是一个由嵌入式传感器和服务网络为特征的范例。结合了这些传感器以收集各种信息，跟踪物理条件，例如废物箱状态，并使用不同的集中平台交换数据。对这种传感器的需求正在增加;然而，技术的扩散具有各种挑战。例如，如何使用IoT及其相关数据来增强废物管理？在智能城市，有效的废物管理系统至关重要。人工智能（AI）和启用IOT的方法可以赋予城市管理废物收集。这项工作提出了一种在给定空间约束的支持物联网的废物管理系统中提供推荐的智能方法。它基于基于AI的方法进行彻底的分析，并比较它们的相应结果。我们的解决方案基于多级决策过程，其中考虑到箱子状态和坐标以解决路由问题。这种基于AI的模型可以帮助工程师设计可持续的基础设施系统。

Our goal is to reconstruct tomographic images with few measurements and a low signal-to-noise ratio. In clinical imaging, this helps to improve patient comfort and reduce radiation exposure. As quantum computing advances, we propose to use an adiabatic quantum computer and associated hybrid methods to solve the reconstruction problem. Tomographic reconstruction is an ill-posed inverse problem. We test our reconstruction technique for image size, noise content, and underdetermination of the measured projection data. We then present the reconstructed binary and integer-valued images of up to 32 by 32 pixels. The demonstrated method competes with traditional reconstruction algorithms and is superior in terms of robustness to noise and reconstructions from few projections. We postulate that hybrid quantum computing will soon reach maturity for real applications in tomographic reconstruction. Finally, we point out the current limitations regarding the problem size and interpretability of the algorithm.

野火是一种高度普遍的多毒环境现象。这种现象的影响包括人类损失，环境破坏和高昂的经济成本。为了减轻这些效果，已经开发了几个计算机模拟系统，以根据一组输入参数预测火灾行为，也称为场景（风速和方向；温度；等）。但是，由于未知的变量值的不确定性，模拟的结果通常具有高度的误差，因为它们尚不清楚，或者由于其测量可能是不精确，错误或无法实时执行的。先前的工作提出了多种结果的组合，以减少这种不确定性。最先进的方法基于并行优化策略，该策略使用健身函数来指导所有可能场景之间的搜索。尽管这些方法显示了预测质量的改善，但它们具有与用于选择场景的算法有关的一些局限性。为了克服这些局限性，在这项工作中，我们建议应用新颖性搜索范式，该范围取代了目标函数的量度，以衡量所找到的解决方案的新颖性，这使搜索可以与彼此不同的行为不断生成解决方案。这种方法避免了本地Optima，并且可能能够找到有用的解决方案，而其他算法很难或无法找到。与现有方法一样，该提案也可以适用于其他传播模型（洪水，雪崩或滑坡）。

我们呈现Quantumsync，第一个量子算法，用于在计算机视觉上下文中解决同步问题。特别是，我们专注于置换同步，涉及在离散变量中解决非凸优化问题。首先，首先将同步分为二次无约会二进制优化问题（QUBO）。虽然这种制定尊重问题的二进制本质，但确保结果是一系列排列需要额外的护理。因此，我们：（i）展示如何将置换约束插入QUBO问题，并且（ii）解决了在绝热量子计算机D波的当前产生的受限Qubo问题。由于Quantum退火，我们保证了全球最优能力，同时采样能量景观以产生信心估计。我们的概念验证在绝热D波计算机上实现展示量子机器提供了解决普遍又困难的同步问题的有希望的方法。

在动态地形和环境中，最佳的运动和有效遍历外星漫游器是行星科学和地球物理系统领域的重要问题陈述。为行星流浪者的悬架机理设计最高级有效的架构是迈向健壮的流浪者的关键步骤。本文重点介绍了摇杆转型机制，这是一种与外国地形相关的标准悬架方法。在审查了可用的先前文献并利用各种优化和全局最小化算法之后，本文提供了一项有关流浪者悬架机制的机械设计优化的新研究。本文对模拟退火，遗传算法，群智能技术，盆地希望和差异进化进行了广泛的测试，同时彻底评估了每个相关的超级参数，以找到效用驱动的解决方案。我们还评估了上述任务的双重退火和子公司算法，同时保持了道德研究的无偏测试角度。计算效率和整体适应性被认为是评估相关算法的关键磁性参数，还重点是可变输入种子，以找到最合适的效用驱动策略。在经验上获得了模拟退火，成为表现最佳的启发式策略，其适合度为760，其优于其他算法，并在各种输入种子和个体性能指标上提供了一致的性能。

在这项研究中，我们提出了一种分布算法（HEDA）的混合估计来解决联合分层和样本分配问题。这是一种复杂的问题，其中每个可能分层的每个分层的每个分层的质量都被测量其最佳样本分配。佳航是随机黑盒优化算法，可用于估计，构建和采样概率模型在寻找最佳分层中。在本文中，我们通过添加模拟退火算法来提高EDA的开发属性，使其成为混合EDA。原子和连续地层的经验比较结果表明，与使用分组遗传算法，模拟退火算法或爬山算法相同数据的基准测试相比，HEDA达到了最佳结果。但是，对HEDA的执行时间和总执行较高。

电动汽车路线问题（EVRP）引起了研究人员和工业家的极大兴趣，试图从燃油汽车转变为更健康，更高效的电动汽车（EVS）。虽然EVRP似乎与传统的车辆路线问题（VRP）没有太大不同，诸如巡航时间有限，充电时间和电动汽车充电设施的可用性有限的挑战使一切都不同。以前的工作针对物流和交付相关的解决方案，其中均匀的商业电动汽车舰队在进行多次停止后必须返回初始点。在相对的方面，我们解决了个人电动汽车路由问题，并为长期原产地（OD）旅行提供了最佳的单车路线。我们执行多目标优化 - 最大程度地减少了总行程时间和充电累积成本。此外，我们将外部和现实生活中的要素纳入了充电站的交通，到达充电站的弯路距离以及不同充电站的电力成本可变成本。特别是，我们定义了多目标混合整数非线性编程（MINLP）问题，并使用$ \ epsilon $ -constraint算法获得可行的解决方案。我们进一步实施了元热疗法技术，例如遗传算法（GA）和粒子群优化（PSO），以获得最佳的途径，因此是客观值。该实验是针对多个自我生成的数据实例进行的，因此进行了比较。

我们将数字化量子退火（QA）和量子近似优化算法（QAOA）应用于人工神经网络中监督学习的范式任务：二元切割的突触权优化。在与MaxCut常用的Qoaa应用程序方差，或对Quantum Spin-Chains接地状态准备，经典Hamiltonian的特征在于高度非局部多自旋相互作用。然而，我们为QAOA参数提供最佳顺利解决的证据，这些参数可在同一问题的典型实例之间转移，并且我们证明了Qaoa在传统Qa上的增强性能。我们还研究了QAOA优化景观几何形状在这个问题中的作用，表明QA中遇到的间隙闭合转变的不利影响也对我们实施QAOA实施的表现负面影响。