现代优化计算方法,科研人员提出求解组合优化问题新方法
组合优化问题在科学和工程领域应用广泛。很多组合优化问题，如旅行商问题现代优化计算方法、图染色问题等都是NP难问题。统计物理中关心的自旋玻璃模型的基态问题也属于NP难的组合优化问题。为此，物理学家发明了各种各样严格和近似的方法寻找系统的基态。此外，当自旋玻璃模型的基态存在简并时，严格计算基态的个数（即零点熵）属于更难的一类被称为#P难的问题。近期，中国科学院理论物理研究所研究员张潘与哈佛大学博士后刘金国、中科院物理研究所研究员王磊合作，提出了一种基于张量网络的严格求解组合优化问题最优解和零点熵的方法。
该工作将张量网络收缩中的加乘运算替换为定义在极大-加法半环上的“热带”代数（Tropical Algebra），称为热带张量网络(Tropical Tensor Network)。通过收缩热带张量网络，可以计算自旋玻璃模型的基态能量和熵，从而直接研究零温下的统计物理问题。结合机器学习中的可微分编程，此方法可充分发挥量子线路模拟器Yao.jl和高效并行计算设备GPU的计算能力。科研人员利用此方法研究了二维、三维、随机图、D-wave公司量子退火计算机上使用的Chimera图上的自旋玻璃模型，以及Potts玻璃模型和最大约束满足等物理和计算机科学中的组合优化问题。在一些情况下，Tropical张量网络方法比分支界定等传统计算方法算得更快且可以求解更大尺寸的问题。该进展融合了统计物理、张量网络、机器学习以及量子计算等领域中的概念与方法，为求解组合优化问题提供了新工具和新思路。
相关研究成果发表在《物理评论快报》上。
热带张量网络方法在富勒烯图上所定义的自旋玻璃模型中所找到的基态构型
来源：中国科学院理论物理研究所
数学与应用数学、信息与计算科学和统计学哪个专业比较有前途？
其实这三个专业都很好，不过本科就业相对难度比较大，需要研究生转专业方向才好建议，而且这三个专业在研究生阶段是很多功课专业都非常喜欢的，接受度高，比如计算机，材料，电子，金融等等都需要，下面简单介绍下三个专业的区别。
一、数学与应用数学.
数学与应用数学专业培养掌握数学科学的基本理论与基本方法，具备运用数学知识、使用计算机解决实际问题的能力，受到科学研究的初步训练，能在科技、教育和经济部门从事研究、教学工作或在生产经营及管理部门从事实际应用、开发研究和管理工作的高级专门人才。
数学与应用数学专业属于基础专业。无论是进行科研数据分析、软件开发，还是从事金融保险，国际经济与贸易、化工制药、通讯工程、建筑设计等，都离不开相关的数学知识。可见数学与应用数学专业是从事其他相关专业的基础。随着科技事业的发展和普及，数学专业与其他相关专业的联系将会更加紧密，数学知识将会得到更广泛的应用。
主干课程
分析学、代数学、几何学、概率论、物理学、数学模型、数学实验、计算机基础、数值方法、数学史等，以及根据应用方向选择的基本课程。
主要和计算机科学与技术联系比较紧密。
二、信息与计算科学专业（Information and Computing Science）原名”计算数学”，1987年更名为“计算数学及其应用软件”，1998年教育部将其更名为“信息与计算科学”，是以信息领域为背景，数学与信息，计算机管理相结合的数学类专业。该专业培养的学生具有良好的数学基础，能熟练地使用计算机，初步具备在信息与计算机科学领域的某个方向上从事科学研究，解决实际问题，设计开发有关计算机软件的能力。
专业方向
信息与计算科学专业为理科专业，包括信息科学与计算数学两个方面。方向一是以计算机科学方面为主，数学方面为辅；方向二是以数学方面为主，计算机科学方面为辅。
主要课程
数学分析、高等代数、解析几何、概率统计、数学模型、离散数学、模糊数学、实变函数、复变函数、微分方程、物理学、信息处理、信息编码与信息安全、现代密码学教程、计算智能、计算机科学基础、数值计算方法、数据挖掘、最优化理论、运筹学、计算机组成原理、计算机网络、计算机图形学、c/c++语言、java语言、汇编语言、算法与数据结构、数据库应用技术、软件系统、操作系统等。
这个专业主要上解决计算机软件设计方面的算法问题，主要偏数学。
三、统计学
统计学是应用数学的一个分支，主要通过利用概率论建立数学模型，收集所观察系统的数据，进行量化分析、总结，做出推断和预测，为相关决策提供依据和参考。
它被广泛的应用在各门学科之上，从物理和社会科学到人文科学，甚至被用来工商业及政府的情报决策之上。随着数字化的进程不断加快，人们越来越多地希望能够从大量的数据中总结出一些经验规律从而为后面的决策提供一些依据。统计学专业不是仅仅像其表面的文字表示，只是统计数字，而是包含了调查、收集、分析、预测等。应用的范围十分广泛。
主干课程
数学分析、几何代数、数学实验，常微分方程，复变函数，实变与泛函、概率论、数理统计，抽样调查，随机过程，多元统计，计算机应用基础，程序设计语言，数据分析及统计软件、回归分析，可靠性数学，实验设计与质量控制，计量经济学，经济预测与决策，金融数学，证券投资的统计分析，数值分析，数据结构与算法，数据库管理系统，计算机网络系统，系统分析与软件设计。
该专业应用广泛，学习难度超过上面两个专业，将来发展前景也不错，比如大数据方面就需要非常多的统计学专业人才。
