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劍橋量子計(jì)算公司開拓推理量子機(jī)器學(xué)習(xí)方法

- 以部分信息為依據(jù)的量子輔助推理方法證明量子機(jī)器智能的準(zhǔn)確性、靈活性和有效性
Cambridge Quantum Computing
2021-03-31 05:15 6081
劍橋量子計(jì)算公司( CQC)的科學(xué)家開發(fā)出多種方法,并證明量子機(jī)器可以學(xué)習(xí)非常普遍的概率推理模型并從中提取隱藏的信息。

英國(guó)劍橋2021年3月31日 /美通社/ -- 劍橋量子計(jì)算公司(CQC)的科學(xué)家開發(fā)出多種方法,并證明量子機(jī)器可以學(xué)習(xí)非常普遍的概率推理模型并從中提取隱藏的信息。這些方法可以改進(jìn)范圍廣泛的應(yīng)用,在這些應(yīng)用中,復(fù)雜系統(tǒng)中的推理和對(duì)不確定性的量化至關(guān)重要。例如,醫(yī)療診斷、任務(wù)關(guān)鍵型機(jī)器中的故障檢測(cè)或投資管理的財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)。

CQC研究人員在預(yù)印庫arXiv上發(fā)表的這篇論文中確定,量子計(jì)算機(jī)可以學(xué)習(xí)應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中典型的不確定性,而人類通常依靠直覺來處理這些不確定性。該研究團(tuán)隊(duì)由 Marcello Benedetti博士和共同作者Brian Coyle、 Michael Lubasch博士和 Matthias Rosenkranz博士帶領(lǐng),是CQC量子機(jī)器學(xué)習(xí)事業(yè)部的一個(gè)部門,該部門由 Mattia Fiorentini博士領(lǐng)導(dǎo)。

該論文在模擬器和IBM Q量子計(jì)算機(jī)上實(shí)施了三種原理求證,以展示在以下方面的量子輔助推理:

  • 關(guān)于教科書貝葉斯網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)案例的推理 
  • 在模擬金融時(shí)間序列的隱藏性馬爾科夫模型中推理市場(chǎng)機(jī)制轉(zhuǎn)換 
  • 一項(xiàng)被稱為“肺癌”問題的醫(yī)療診斷任務(wù)。

原理求證表明,使用高度表現(xiàn)性推理模型的量子機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域的新應(yīng)用。該論文利用了這樣一個(gè)事實(shí),即從復(fù)雜的分布中取樣被認(rèn)為是在當(dāng)今嘈雜量子設(shè)備的機(jī)器學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢(shì)的最有希望的方法之一。這項(xiàng)開創(chuàng)性的工作表明,即使在目前的早期階段,量子計(jì)算對(duì)于研究諸如人類推理的仿真等科學(xué)界最具雄心的問題也是一項(xiàng)有效的工具。

各行業(yè)中的機(jī)器學(xué)習(xí)科學(xué)家以及量子軟件和硬件開發(fā)人員應(yīng)該是近期內(nèi)可從這一開發(fā)中受益最多的研究群體。

這篇Medium上的文章與科學(xué)論文配合,提供了關(guān)于這項(xiàng)開創(chuàng)性工作背后的各項(xiàng)原理闡述,并描述了該團(tuán)隊(duì)實(shí)施的原理求證。

隨著量子設(shè)備在未來幾年將得到改善,這項(xiàng)研究為將量子計(jì)算應(yīng)用于隨機(jī)性推理及其在工程和業(yè)務(wù)相關(guān)問題上的直接應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

在這段視頻中, 我們的量子機(jī)器學(xué)習(xí)部門主管Mattia Fiorentini詳細(xì)說明了該項(xiàng)目的成果及其影響。

消息來源:Cambridge Quantum Computing
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