Ising-Modeler使用教程
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    IsingModeler教程

    IsingModeler教程
    简介
    ISING-Modeler是一款针对QUBO问题的自动数学建模工具，只需要使用自然语言输入需求，就可以实现自动数学建模、生成数学模型代码并求解。
    组合优化
    组合优化是运筹优化的重要分支，专注于在离散的、有限的可行解集合中寻找最优解（如最小化成本或最大化收益）。这类问题通常具有极高的计算复杂度（NP难），常见于需要从大量离散选项中做出最优决策的场景，包括芯片设计布线、物流路径规划、金融投资组合优化、分子构象预测、错误校正码设计等；
    二次无约束二值优化（QUBO）与伊辛模型（Ising Model） 是两类密切相关的、用于建模组合优化问题的框架。它们特别适合利用量子退火或相干伊辛机（CIM） 等专用硬件进行求解，也可通过经典启发式算法（如模拟退火、禁忌搜索）处理。
    1.
    二次无约束二值优化 (QUBO)
    QUBO 问题旨在最小化一个二次目标函数，其决策变量是二值的（0或1），并且没有显式的约束条件（约束通常被转化为惩罚项并入目标函数）。QUBO 问题的一般形式可以描述为如下数学模型：


    其中：
    是二值决策变量（取值为 0 或 1）。
    是线性项系数（当 x_i = 1 时的成本或收益）。
    (i < j) 是二次项系数，表示变量 和 同时为 1 时的相互作用成本或收益。
    是一个通常为上三角或对称的 矩阵 ()。
    2.
    伊辛模型 (Ising Model)
    伊辛模型起源于统计物理学，用于描述磁性材料中自旋的相互作用。在优化领域，它被用来建模组合优化问题，其决策变量是“自旋”，取值为 +1 或 -1。目标是找到使以下哈密顿量（能量函数）最小化的自旋配置：


    其中：
    s_i 是自旋变量（取值为 +1 或 -1）。
    h_i 是作用于自旋 i 上的外部磁场（偏置项）。
    J_ij 是自旋 i 和自旋 j 之间的耦合强度（相互作用项）。
    E(s) 表示系统的能量，最小化能量对应于寻找最优解。
    使用教程
    1.
    自然语言输入需求
    用户通过自然语言描述要解决的问题
    提示：
    1.
    尽量使用清晰、分条目描述需求，能够使数学建模结果更加准确；
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    2. 自动数学建模
    点击“分析&建模”后，IsingModeler就会自动分析需求，并建立解决该问题的数学模型
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    提示：
    1.
    数学建模过程可能会持续几分钟，请耐心等待；
    2.
    生成数学模型代码及数据模板
    完成数学建模后，点击“生成代码”，IsingModeler会根据数学模型生成数学模型对应的代码，并从问题中提取数据或生成测试数据作为模型的数据模板。
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    点击“下载模板”，可以下载excel格式的数据模板，请按照文件格式填写数据并通过“上传文件”来上传真实数据文件
    “模板sheet解释”中展示了数据模板的填写说明，同时数据模板中也有相应的填写说明。
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    请严格按照数学模板格式上传数据文件
    若选择不上传文件，系统将自动使用内置模板数据求解（*该内置数据由AI生成，仅供参考）。
    4.
    求解
    点击“求解”按钮后，IsingModeler调用求解器求解出结构化的结果，并对结构化的结果进行解释给出自然语言结果。
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    提示：
    1.
    点击“下载”可以下载相应的求解结果的xlsx文件
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    修改于 2025-12-31 02:36:35
    Built with