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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Multiagent Coalition Structure Optimization by Quantum Annealing

verfasst von : Florin Leon, Andrei-Ştefan Lupu, Costin Bădică

Erschienen in: Computational Collective Intelligence

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Quantum computing is an increasingly significant area of research, given the speed up that quantum computers may provide over classic ones. In this paper, we address the problem of finding the optimal coalition structure in a small multiagent system by expressing it in a proper format that can be solved by an adiabatic quantum computer such as D-Wave by quantum annealing. We also study the parameter values that enforce a correct solution of the optimization problem.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat Bachrach, Y., Kohli, P., Kolmogorov, V., Zadimoghaddam, M.: Optimal coalition structures in cooperative graph games. In: Proceedings of the Twenty-Seventh AAAI Conference on Artificial Intelligence, AAAI 2013, Bellevue, Washington, pp. 81–87 (2013) Bachrach, Y., Kohli, P., Kolmogorov, V., Zadimoghaddam, M.: Optimal coalition structures in cooperative graph games. In: Proceedings of the Twenty-Seventh AAAI Conference on Artificial Intelligence, AAAI 2013, Bellevue, Washington, pp. 81–87 (2013)
4.
Zurück zum Zitat Bunyk, P.I., Hoskinson, E., Johnson, M.W., Tolkacheva, E., Altomare, F., Berkley, A.J., Harris, R., Hilton, J.P., Lanting, T., Whittaker, J.: Architectural considerations in the design of a superconducting quantum annealing processor. arXiv preprint (2017). https://arxiv.org/pdf/1401.5504v1.pdf Bunyk, P.I., Hoskinson, E., Johnson, M.W., Tolkacheva, E., Altomare, F., Berkley, A.J., Harris, R., Hilton, J.P., Lanting, T., Whittaker, J.: Architectural considerations in the design of a superconducting quantum annealing processor. arXiv preprint (2017). https://​arxiv.​org/​pdf/​1401.​5504v1.​pdf
6.
Zurück zum Zitat Denchev, V.S., Boixo, S., Isakov, S.V., Ding, N., Babbush, R., Smelyanskiy, V., Martinis, J., Neven, H.: What is the computational value of finite range tunneling? Phys. Rev. X 6(3), 10–15 (2016). doi:10.1103/PhysRevX.6.031015CrossRef Denchev, V.S., Boixo, S., Isakov, S.V., Ding, N., Babbush, R., Smelyanskiy, V., Martinis, J., Neven, H.: What is the computational value of finite range tunneling? Phys. Rev. X 6(3), 10–15 (2016). doi:10.​1103/​PhysRevX.​6.​031015CrossRef
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Zurück zum Zitat Mandrà, S., Zhu, Z., Wang, W., Perdomo-Ortiz, A., Katzgraber, H.G.: Strengths and weaknesses of weak-strong cluster problems: a detailed overview of state-of-the-art classical heuristics vs quantum approaches. Phys. Rev. A 94(2), 23–37 (2016). doi:10.1103/PhysRevA.94.022337CrossRef Mandrà, S., Zhu, Z., Wang, W., Perdomo-Ortiz, A., Katzgraber, H.G.: Strengths and weaknesses of weak-strong cluster problems: a detailed overview of state-of-the-art classical heuristics vs quantum approaches. Phys. Rev. A 94(2), 23–37 (2016). doi:10.​1103/​PhysRevA.​94.​022337CrossRef
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Zurück zum Zitat O’Gorman, B., Perdomo-Ortiz, A., Babbush, R., Aspuru-Guzik, A., Smelyanskiy, V.: Bayesian network structure learning using quantum annealing. Eur. Phys. J. Spec. Top. 224(1), 163–188 (2015). doi:10.1140/epjst/e2015-02349-9CrossRef O’Gorman, B., Perdomo-Ortiz, A., Babbush, R., Aspuru-Guzik, A., Smelyanskiy, V.: Bayesian network structure learning using quantum annealing. Eur. Phys. J. Spec. Top. 224(1), 163–188 (2015). doi:10.​1140/​epjst/​e2015-02349-9CrossRef
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Zurück zum Zitat Rahwan, T., Jennings, N.R.: An improved dynamic programming algorithm for coalition structure generation. In: Proceedings of the 7th International Conference on Autonomous Agents and Multi-agent Systems, AAMAS 2008, Estoril, Portugal, pp. 1417–1420 (2008) Rahwan, T., Jennings, N.R.: An improved dynamic programming algorithm for coalition structure generation. In: Proceedings of the 7th International Conference on Autonomous Agents and Multi-agent Systems, AAMAS 2008, Estoril, Portugal, pp. 1417–1420 (2008)
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Zurück zum Zitat Rønnow, T.F., Wang, Z., Job, J., Boixo, S., Isakov, S.V., Wecker, D., Martinis, J.M., Lidar, D.A., Troyer, M.: Defining and detecting quantum speedup. Science 345(6195), 420–424 (2014). doi:10.1126/science.1252319CrossRef Rønnow, T.F., Wang, Z., Job, J., Boixo, S., Isakov, S.V., Wecker, D., Martinis, J.M., Lidar, D.A., Troyer, M.: Defining and detecting quantum speedup. Science 345(6195), 420–424 (2014). doi:10.​1126/​science.​1252319CrossRef
Metadaten
Titel
Multiagent Coalition Structure Optimization by Quantum Annealing
verfasst von
Florin Leon
Andrei-Ştefan Lupu
Costin Bădică
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-67074-4_32