CN109240644A - 一种用于伊辛芯片的局部搜索方法及电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于伊辛芯片的局部搜索方法及电路，该方法步骤包括：S1.预先将由所需输入问题映射得到的伊辛模型系数分为多组，将得到的各分组伊辛模型系数进行求和运算后，得到多组系数求和数据；S2.将各组系数求和数据提供给伊辛芯片中各自旋计算节点，各自旋计算节点根据相连各自旋计算节点的自旋状态，使用各分组系数求和数据计算局部搜索项；该电路包括预分组求和模块、局部搜索模块。本发明具有实现方法简单、所需成本低、硬件开销小以及效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及伊辛芯片求解技术领域，尤其涉及一种用于伊辛芯片的局部搜索方法及电路。
背景技术
组合优化问题是一类常见问题，传统的冯诺依曼体系结构难以有效求解组合优化问题，伊辛芯片具有很好的并行计算能力，并且计算单元位于数据存储器旁，上述特点使得伊辛芯片能够高速、低功耗的求解组合优化问题。伊辛芯片的每个自旋计算节点包括存储单元和计算单元，存储单元用于存储伊辛模型的系数，包括与相连自旋计算节点的相互作用系数Jij和外磁场作用系数hi，计算单元用于计算迭代过程中的下一自旋状态。如图1所示，现有技术中使用伊辛芯片求解问题的过程是：首先，用软件算法将所求问题映射为伊辛模型系数Jij和hi；第二步，将系数加载到伊辛芯片的系数存储器中；然后，用伊辛计算单元并行寻找每个自旋的下一自旋状态，使得伊辛模型的系统能量逐渐收敛到最低能量；最后，读出最终状态的自旋值，即是原输入问题的解。
现有的伊辛芯片中每个计算节点计算下一自旋状态的逻辑是：首先，计算局部搜索项F，依据F的符号得到能够使伊辛模型局部能量降低的自旋状态σ’，然后依概率选择σ’或者－σ’作为下一自旋状态，用电路实现上述逻辑时，计算局部搜索项F的硬件开销占计算节点总开销的主要部分，计算局部搜索项。
对于伊辛芯片中任一自旋计算节点i，若有k个自旋计算节点与其有连接关系，计算第i个自旋计算节点的局部搜索项的公式是：
其中，自旋状态σj的取值是+1(表示自旋向上)或者﹣1(表示自旋向下)，Si表示与第i个自旋计算节点有连接关系的自旋计算节点的角标集合。
现有的伊辛芯片中每一个自旋计算节点均需配置一个计算单元，且每个计算节点接入伊辛模型系数Jij和hi，再通过如图2所示的局部搜索硬件电路实现式(1)的计算以计算局部搜索项，该局部搜索电路中，首先，输入的Jij与σj经过符号运算器得到Jijσj(j＝1,2,…,k),符号运算的逻辑为：若σj＝+1，则Jijσj＝Jj；若σj＝－1，则Jjσj＝－Jj；然后，Jjσj和hi经过加法器阵列(加法器1至加法器l)两两相加，相加结果再经过多级加法器阵列，直到经过加法器p得到最后的求和结果，即得到局部搜索项Fi，如上述，该局部搜索电路中需要设置大量的加法器以实现计算，这会造成较大的硬件开销。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、所需成本低、硬件开销小的用于伊辛芯片的局部搜索方法及电路，能够减小伊辛芯片中局部搜索所需的硬件开销。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种用于伊辛芯片的局部搜索方法，步骤包括：
S1.预分组求和：预先将由所需输入问题映射得到的伊辛模型系数分为多组，将得到的各分组伊辛模型系数进行求和运算后，得到多组系数求和数据；
S2.局部搜索：将各组所述系数求和数据提供给伊辛芯片中各自旋计算节点，各自旋计算节点根据相连各自旋计算节点的自旋状态，使用各分组所述系数求和数据计算局部搜索项。
作为本发明方法的进一步改进：所述步骤S1中各分组伊辛模型系数进行求和运算时，每个分组按照J1±J2±…±Jm进行求和运算，其中J1、J2、…、Jm为对应分组中各伊辛模型系数，m为对应分组中伊辛模型系数的个数，±取加法或减法运算，每个分组对应得到2m-1个系数求和结果；所述伊辛模型系数包括与相连自旋计算节点的相互作用系数Jij，以及外磁场作用系数hi。。
作为本发明方法的进一步改进，所述步骤S2中自旋计算节点计算局部搜索项的步骤包括：
S21.多路选择：根据与目标自旋计算节点相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，依次从每组所述系数求和数据中选出一个系数求和结果，得到多个系数求和结果；
S22.符号运算：根据所述相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，确定各个所述系数求和结果的正负号；
S23.求和运算：将所述步骤S22输出的各个所述系数求和结果进行求和运算，得到目标自旋计算节点的局部搜索项。
作为本发明方法的进一步改进，所述步骤S21中从每组所述系数求和数据中选出一个系数求和结果包括：接入一组所述系数求和数据所对应的2m-1个系数求和结果其中i＝1,2,…,m-1，±下的数字表示对应的编号，相连的各自旋计算节点的自旋值为σ1，…，σm，第i个±按照σ1σi+1的取值选取，且当σ1σi+1＝+1时取加法运算，当σ1σi+1＝－1时取减法运算，如果第i+1个系数是外磁场系数h，则第i个±按照－σ1的取值选取，输出选出的系数求和结果。
作为本发明方法的进一步改进：所述步骤S22中根据各组伊辛模型系数中第一个自旋值σ1确定对应组选取得到的所述系数求和结果的正负号，其中如果σ1＝+1，则确定对应所述系数求和结果为正；如果σ1是－1，则确定对应所述系数求和结果为负。
一种用于伊辛芯片的局部搜索电路，包括：
预分组求和模块，用于预先将由所需输入问题映射得到的伊辛模型系数分为多组，将得到的各分组伊辛模型系数进行求和运算后，得到多组系数求和数据；
局部搜索模块，用于将各组所述系数求和数据提供给伊辛芯片中各自旋计算节点，各自旋计算节点根据相连各自旋计算节点的自旋状态，使用各分组所述系数求和数据计算局部搜索项。
本实施例中，所述预分组求和模块中各分组伊辛模型系数进行求和运算时，每个分组按照J1±J2±…±Jm进行求和运算，其中J1、J2、…、Jm为对应分组中各伊辛模型系数，m为对应分组中伊辛模型系数的个数，±取加法或减法运算，每个分组对应得到2m-1个系数求和结果。
本实施例中，所述局部搜索模块包括：
多路选择单元，用于根据与目标自旋计算节点相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，依次从每组所述系数求和数据中选出一个系数求和结果，得到多个系数求和结果；
符号运算单元，根据所述相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，确定各个所述系数求和结果的正负号；
求和运算单元，用于将所述符号运算单元输出的各个所述系数求和结果进行求和运算，得到目标自旋计算节点的局部搜索项。
本实施例中，所述多路选择单元包括多个多路选择器，每个所述多路选择器接入一组所述系数求和数据所对应的2m-1个系数求和结果其中i＝1,2,…,m-1，±下的数字表示对应的编号，相连的各自旋计算节点的自旋值为σ1，…，σm，第i个±按照σ1σi+1的取值选取，且当σ1σi+1＝+1时取加法运算，当σ1σi+1＝－1时取减法运算，如果第i+1个系数是外磁场系数h，则第i个±按照－σ1的取值选取，输出选出的系数求和结果。
本实施例中，所述符号运算单元包括多个符号运算器，每个所述符号运算器对应接入一个所述多路选择器的输出，根据各组伊辛模型系数中第一个自旋值σ1确定输出结果，其中如果σ1＝+1，则对应符号运算器的输出为接入的所述多路选择器的输出；如果σ1是－1，则对应符号运算器的输出为接入的所述多路选择器的输出取反。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明用于伊辛芯片的局部搜索方法及电路，通过在使用伊辛芯片求解问题过程中，映射得到的伊辛模型系数后，预先将伊辛模型系数进行分组求和，伊辛芯片的各自旋计算节点计算局部搜索项时，结合相连各自旋计算节点的自旋状态，使用预先分组求和数据进行局部搜索项的计算，与传统的直接使用原始伊辛模型系数相比，由于将一部分求和任务通过预分组求和完成，可以节省伊辛芯片内各计算节点进行局部搜索所需的加法器数量，从而大大减小芯片的硬件开销，同时提高伊辛芯片求解效率。
2、本发明用于伊辛芯片的局部搜索方法及电路，通过从预先计算出的多组系数求和数据中直接选择出所需的系数求和结果，无需在伊辛芯片中再执行该部分求和运算，确定各个系数求和结果的正负号后再执行求和运算即可得到局部搜索项，局部搜索项计算简单、所需的加法器数量少且计算效率高。
附图说明
图1时现有的伊辛芯片求解问题的实现流程示意图。
图2是现有的伊辛芯片中局部搜索电路的结构示意图。
图3是本实施例用于伊辛芯片的局部搜索方法的实现流程示意图。
图4是本实施例实现伊辛芯片求解的实现流程示意图。
图5是本实施例用于伊辛芯片的局部搜索电路的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图3所示，本实施例用于伊辛芯片的局部搜索方法步骤包括：
S1.预分组求和：预先将由所需输入问题映射得到的伊辛模型系数分为多组，伊辛模型系数包括与相连自旋计算节点的相互作用系数Jij以及外磁场作用系数hi，将得到的各分组伊辛模型系数进行求和运算后，得到多组系数求和数据；
S2.局部搜索：将各组系数求和数据提供给伊辛芯片中各自旋计算节点，各自旋计算节点根据相连各自旋计算节点的自旋状态，使用各分组系数求和数据计算局部搜索项。
本实施例在使用伊辛芯片求解问题过程中，映射得到的伊辛模型系数后，预先将伊辛模型系数进行分组求和，即伊辛芯片局部搜索计算前预先执行部分伊辛模型系数的求和运算，伊辛芯片的各自旋计算节点计算局部搜索项时，结合相连各自旋计算节点的自旋状态，使用预先分组求和数据进行局部搜索项的计算，与传统的直接使用原始伊辛模型系数相比，由于将一部分求和任务通过预分组求和完成，可以节省伊辛芯片内各计算节点进行局部搜索所需的加法器数量，从而大大减小芯片的硬件开销，同时提高芯片计算效率。
本实施例具体先通过软件完成预分组求和步骤，将软件计算得到的多组系数求和数据存储在伊辛芯片的各个自旋计算节点中，各个自旋计算节点中局部搜索电路使用系数求和数据来计算局部搜索项，由于部分伊辛模型系数的求和运算已预先通过软件部分执行，伊辛芯片的各个自旋计算节点中局部搜索电路无需设置大量的加法器即可高效的完成局部搜索项计算。
上述将伊辛模型系数分为多组时，每个分组中伊辛模型系数的个数m可以相同，也可以不同，具体可根据实际需求设定。
本实施例中，步骤S1中各分组伊辛模型系数进行求和运算时，每个分组按照J1±J2±…±Jm进行求和运算，其中J1、J2、…、Jm为对应分组中各伊辛模型系数，m为对应分组中伊辛模型系数的个数，±取+(加法)或-(减法)运算，每个分组对应得到2m-1个系数求和结果，即每个分组按照每个“±”的不同取值组合得到各种求和结果。具体在使用伊辛芯片求解问题时，将输入问题映射为伊辛模型系数Jij和hi后，将模型系数Jij和hi按多个一组分为n组，再分别计算该n组系数的求和结果，对于其中的任意一个分组，对应分组求和的结果是J1±J2±…±Jm，按照每个“±”取“+”或者“－”共有2m-1个分组求和系数，如第一个“±”分别取“+”“-”、其余“±”取“+”，可以得到求和结果J1+J2+…+Jm和J1-J2+…+Jm。
本实施例步骤S1还包括将得到的多组系数求和数据存储至伊辛芯片的各计算节点中，以便于伊辛芯片的各计算节点计算局部搜索项时，直接加载存储的分组求和数据进行计算，当然也可以根据实际需求配置为存储在芯片外存储空间，伊辛芯片的各计算节点计算时再从片外存储空间中加载至各计算节点中。
本实施例中，步骤S2中自旋计算节点计算局部搜索项的步骤包括：
S21.多路选择：根据与目标自旋计算节点相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，依次从每组系数求和数据中选出一个系数求和结果，得到多个系数求和结果；
S22.符号运算：根据相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，确定各个系数求和结果的正负号；
S23.求和运算：将步骤S22输出的各个所述系数求和结果进行求和运算，得到目标自旋计算节点的局部搜索项。
通过上述步骤，仅需要从预先计算出的多组系数求和数据中直接选择出所需的系数求和结果，而无需在伊辛芯片中再执行该部分求和运算，确定各个系数求和结果的正负号后再执行求和运算，即可得到局部搜索项，相比于传统的直接使用伊辛模型系数Jij和hi计算局部搜索项需要使用大量的加法器，可以大大的减少各个计算节点所需的加法器数量，从而减少芯片的硬件开销，同时提高局部搜索项的计算效率。
本实施例步骤S21中从每组系数求和数据中选出一个系数求和结果包括：接入一组系数求和数据所对应的2m-1个系数求和结果其中i＝1,2,…,m-1，±下的数字表示对应的编号，相连的各自旋计算节点的自旋值为σ1，…，σm，第i个±按照σ1σi+1的取值选取，且当σ1σi+1＝+1时取加法运算，当σ1σi+1＝－1时取减法运算，如果第i+1个系数是外磁场系数h，则第i个±按照－σ1的取值选取，输出选出的系数求和结果。n组系数求和数据中依次选出一个系数求和结果后，即可得到n个系数求和结果，由该n个系数求和结果即已完成了局部搜索项计算时部分求和运算。上述从每组系数求和数据中选出一个系数求和结果具体可采用多路选择器实现，多路选择器分别接入各组系数求和数据、各自旋计算节点的自旋值，按照上述选择逻辑选择出所需的系数求和结果输出。
本实施例步骤S22中根据各组伊辛模型系数中第一个自旋值σ1确定对应组选取得到的系数求和结果的正负号，其中如果σ1＝+1，则确定对应系数求和结果为正；如果σ1是－1，则确定对应系数求和结果为负。上述确定系数求和结果的正负号具体采用符号运算器实现，符号运算器分别接入多路选择器的输出、第一个自旋值σ1，按照上述正负号确定逻辑得到对应系数求和结果的正负号输出。
本发明具体应用实施例中首先将伊辛模型系数分为多组，每组分组伊辛模型系数按照J1±J2±…±Jm得到2m-1个系数求和结果后；计算局部搜索项时，对于任一自旋计算节点，有n组分组系数求和数据与之对应，先使用多路选择器从每一组分组系数求和数据中选择一个，最终共选择出n个数据，然后根据相连自旋状态调整选择出的n个数据的正负号，再使用加法器将该n个数据进行求和运算，最终得到局部搜索项，由于一部分求和任务在分组求和步骤中预先完成，可以节省计算局部搜索项的电路所需的加法器数量。
如图4所示，采用本实施例上述方法进行伊辛芯片求解问题时，具体流程如下：首先，使用软件算法将问题映射为伊辛模型系数Jij和hi；然后，将模型系数Jij和hi按多个一组分为n组，计算它们的求和结果，对于其中的一个分组，包含m个系数J1、J2、…、Jm，求和结果是J1±J2±…±Jm，按照“±”取“+”或者“－”共有2m-1个分组求和后的数据；第三步，将伊辛模型系数求和结果写入到伊辛芯片；第四步，使用伊辛芯片计算最优自旋状态；最后，读出最优自旋状态。
本实施例使用伊辛芯片求解问题时，具体是在传统求解方法的基础上，增加模型系数预先分组求和的步骤，伊辛芯片中各个计算节点通过使用求和结果进行局部搜索项计算，可以减少局部搜索项计算的硬件开销，从而可以减少伊辛芯片求解所需硬件开销，提高伊辛芯片求解效率。
如图5所示，本实施例用于伊辛芯片的局部搜索装置包括：
预分组求和模块，用于预先将由所需输入问题映射得到的伊辛模型系数分为多组，将得到的各分组伊辛模型系数进行求和运算后，得到多组系数求和数据；
局部搜索模块，用于将各组所述系数求和数据提供给伊辛芯片中各自旋计算节点，各自旋计算节点根据相连各自旋计算节点的自旋状态，使用各分组所述系数求和数据计算局部搜索项。
本实施例中，预分组求和模块中各分组伊辛模型系数进行求和运算时，每个分组按照J1±J2±…±Jm进行求和运算，其中J1、J2、…、Jm为对应分组中各伊辛模型系数，m为对应分组中伊辛模型系数的个数，±取加法或减法运算，每个分组对应得到2m-1个系数求和结果。
本实施例中，局部搜索模块包括：
多路选择单元，用于根据与目标自旋计算节点相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，依次从每组所述系数求和数据中选出一个系数求和结果，得到多个系数求和结果；
符号运算单元，根据所述相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，确定各个所述系数求和结果的正负号；
求和运算单元，用于将符号运算单元输出的各个所述系数求和结果进行求和运算，得到目标自旋计算节点的局部搜索项。
本实施例中，多路选择单元具体包括多个多路选择器，每个多路选择器接入一组系数求和数据所对应的2m-1个系数求和结果其中i＝1,2,…,m-1，±下的数字表示对应的编号，相连的各自旋计算节点的自旋值为σ1，…，σm，第i个±按照σ1σi+1的取值选取，且当σ1σi+1＝+1时取加法运算，当σ1σi+1＝－1时取减法运算，如果第i+1个系数是外磁场系数h，则第i个±按照－σ1的取值选取，输出选出的系数求和结果。
本实施例中，符号运算单元包括多个符号运算器，每个符号运算器对应接入一个多路选择器的输出，根据各组伊辛模型系数中第一个自旋值σ1确定输出结果，其中如果σ1＝+1，则对应符号运算器的输出为接入的所述多路选择器的输出；如果σ1是－1，则对应符号运算器的输出为接入的所述多路选择器的输出取反。
如图5所示，本实施例对于任一自旋计算节点，存储n组分组系数求和数据，伊辛芯片中任一自旋计算节点中局部搜索模块使用伊辛模型系数分组求和后的数据、与其相连的自旋状态作为输入。以第1个分组所存储的数据为例，其余分组存储数据的方法与第1分组一致，组内数据个数可以与第1分组不同：首先，经过n个多路选择器，分别在每一组求和数据中选择一个数据，如对于多路选择器1，选择逻辑是：对于2m-1个选择数据当相连的自旋计算节点的自旋值为σ1，…，σm时，第i个(i＝1,2,…,m-1)“±”按照σ1σi+1的取值选取，若σ1σi+1＝+1，则第i个“±”取“+”，若σ1σi+1＝－1，则第i个“±”取“－”；如果第i+1个系数是外磁场系数h，则第i个“±”按照－σ1的取值选取；多路选择器输出的数据输出给各符号运算器，以根据分组中的第一个自旋值更改对应多路选择器输出的正负号，如对于符号运算器1，如果σ1＝+1，则符号运算器1的输出为多路选择器1的输出；如果σ1是－1，则符号运算器1的输出为多路选择器1的输出取反；符号运算器的输出经过多级加法器阵列，直到经过加法器p’得到最后的求和结果，即得到与公式(1)一致的局部搜索项。
本实施例用于伊辛芯片的局部搜索装置与上述用于伊辛芯片的局部搜索方法原理一致。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种用于伊辛芯片的局部搜索方法，其特征在于，步骤包括：
S1.预分组求和：预先将由所需输入问题映射得到的伊辛模型系数分为多组，将得到的各分组伊辛模型系数进行求和运算后，得到多组系数求和数据；
S2.局部搜索：将各组所述系数求和数据提供给伊辛芯片中各自旋计算节点，各自旋计算节点根据相连各自旋计算节点的自旋状态，使用各分组所述系数求和数据计算局部搜索项。
2.根据权利要求1所述的用于伊辛芯片的局部搜索方法，其特征在于：所述步骤S1中各分组伊辛模型系数进行求和运算时，每个分组按照J1±J2±…±Jm进行求和运算，其中J1、J2、…、Jm为对应分组中各伊辛模型系数，m为对应分组中伊辛模型系数的个数，±取加法或减法运算，每个分组对应得到2m-1个系数求和结果；所述伊辛模型系数包括与相连自旋计算节点的相互作用系数Jij，以及外磁场作用系数hi。。
3.根据权利要求1或2所述的用于伊辛芯片的局部搜索方法，其特征在于，所述步骤S2中自旋计算节点计算局部搜索项的步骤包括：
S21.多路选择：根据与目标自旋计算节点相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，依次从每组所述系数求和数据中选出一个系数求和结果，得到多个系数求和结果；
S22.符号运算：根据所述相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，确定各个所述系数求和结果的正负号；
S23.求和运算：将所述步骤S22输出的各个所述系数求和结果进行求和运算，得到目标自旋计算节点的局部搜索项。
4.根据权利要求3所述的用于伊辛芯片的局部搜索方法，其特征在于：所述步骤S21中从每组所述系数求和数据中选出一个系数求和结果包括：接入一组所述系数求和数据所对应的2m-1个系数求和结果其中i＝1,2,…,m-1，±下的数字表示对应的编号，相连的各自旋计算节点的自旋值为σ1，…，σm，第i个±按照σ1σi+1的取值选取，且当σ1σi+1＝+1时取加法运算，当σ1σi+1＝－1时取减法运算，如果第i+1个系数是外磁场系数h，则第i个±按照－σ1的取值选取，输出选出的系数求和结果。
5.根据权利要求4所述的用于伊辛芯片的局部搜索方法，其特征在于：所述步骤S22中根据各组伊辛模型系数中第一个自旋值σ1确定对应组选取得到的所述系数求和结果的正负号，其中如果σ1＝+1，则确定对应所述系数求和结果为正；如果σ1是－1，则确定对应所述系数求和结果为负。
6.一种用于伊辛芯片的局部搜索电路，其特征在于，包括：
预分组求和模块，用于预先将由所需输入问题映射得到的伊辛模型系数分为多组，将得到的各分组伊辛模型系数进行求和运算后，得到多组系数求和数据；
局部搜索模块，用于将各组所述系数求和数据提供给伊辛芯片中各自旋计算节点，各自旋计算节点根据相连各自旋计算节点的自旋状态，使用各分组所述系数求和数据计算局部搜索项。
7.根据权利要求6所述的用于伊辛芯片的局部搜索电路，其特征在于：所述预分组求和模块中各分组伊辛模型系数进行求和运算时，每个分组按照J1±J2±…±Jm进行求和运算，其中J1、J2、…、Jm为对应分组中各伊辛模型系数，m为对应分组中伊辛模型系数的个数，±取加法或减法运算，每个分组对应得到2m-1个系数求和结果。
8.根据权利要求6或7所述的用于伊辛芯片的局部搜索电路，其特征在于，所述局部搜索模块包括：
多路选择单元，用于根据与目标自旋计算节点相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，依次从每组所述系数求和数据中选出一个系数求和结果，得到多个系数求和结果；
符号运算单元，根据所述相连接的各个自旋计算节点的自旋状态，确定各个所述系数求和结果的正负号；
求和运算单元，用于将所述符号运算单元输出的各个所述系数求和结果进行求和运算，得到目标自旋计算节点的局部搜索项。
9.根据权利要求8所述的用于伊辛芯片的局部搜索电路，其特征在于：所述多路选择单元包括多个多路选择器，每个所述多路选择器接入一组所述系数求和数据所对应的2m-1个系数求和结果其中i＝1,2,…,m-1，±下的数字表示对应的编号，相连的各自旋计算节点的自旋值为σ1，…，σm，第i个±按照σ1σi+1的取值选取，且当σ1σi+1＝+1时取加法运算，当σ1σi+1＝－1时取减法运算，如果第i+1个系数是外磁场系数h，则第i个±按照－σ1的取值选取，输出选出的系数求和结果。
10.根据权利要求9所述的用于伊辛芯片的局部搜索电路，其特征在于：所述符号运算单元包括多个符号运算器，每个所述符号运算器对应接入一个所述多路选择器的输出，根据各组伊辛模型系数中第一个自旋值σ1确定输出结果，其中如果σ1＝+1，则对应符号运算器的输出为接入的所述多路选择器的输出；如果σ1是－1，则对应符号运算器的输出为接入的所述多路选择器的输出取反。
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