एक नया क्वांटम मशीन लर्निंग एल्गोरिदम: क्वांटम सशर्त मास्टर समीकरण से प्रेरित स्प्लिट हिडन क्वांटम मार्कोव मॉडल

एक नया क्वांटम मशीन लर्निंग एल्गोरिदम: क्वांटम सशर्त मास्टर समीकरण से प्रेरित स्प्लिट हिडन क्वांटम मार्कोव मॉडल

स्रोत नोड: 3083772

जिओ-यू ली1, किन-शेंग झू2, योंग हू2, हाओ वू2,3, गुओ-वू यांग4, लियान-हुई यू2, और गेंग चेन4

1स्कूल ऑफ इंफॉर्मेशन एंड सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग, यूनिवर्सिटी ऑफ इलेक्ट्रॉनिक साइंस एंड टेक्नोलॉजी ऑफ चाइना, चेंग डू, 610054, चीन
2स्कूल ऑफ फिजिक्स, यूनिवर्सिटी ऑफ इलेक्ट्रॉनिक साइंस एंड टेक्नोलॉजी ऑफ चाइना, चेंग डू, 610054, चीन
3काश के इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना उद्योग प्रौद्योगिकी संस्थान, काश, 844000, चीन
4स्कूल ऑफ कंप्यूटर साइंस एंड इंजीनियरिंग, यूनिवर्सिटी ऑफ इलेक्ट्रॉनिक साइंस एंड टेक्नोलॉजी ऑफ चाइना, चेंग डू, 610054, चीन

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सार

हिडन क्वांटम मार्कोव मॉडल (एचक्यूएमएम) में समय-श्रृंखला डेटा का विश्लेषण करने और शास्त्रीय मार्कोव मॉडल पर संभावित लाभ के साथ एक उन्नयन विकल्प के रूप में क्वांटम डोमेन में स्टोकेस्टिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने की महत्वपूर्ण क्षमता है। इस पेपर में, हमने छुपे हुए क्वांटम मार्कोव प्रक्रिया को लागू करने के लिए विभाजित एचक्यूएमएम (एसएचक्यूएमएम) की शुरुआत की, जो क्वांटम प्रणाली के आंतरिक राज्यों के बीच अंतर्संबंधों को प्रदर्शित करने के लिए एक बढ़िया संतुलन स्थिति के साथ सशर्त मास्टर समीकरण का उपयोग करता है। प्रायोगिक परिणाम बताते हैं कि हमारा मॉडल अनुप्रयोगों के दायरे और मजबूती के मामले में पिछले मॉडल से बेहतर प्रदर्शन करता है। इसके अतिरिक्त, हम क्वांटम सशर्त मास्टर समीकरण को एचक्यूएमएम से जोड़कर एचक्यूएमएम में मापदंडों को हल करने के लिए एक नया शिक्षण एल्गोरिदम स्थापित करते हैं। अंत में, हमारा अध्ययन स्पष्ट प्रमाण प्रदान करता है कि क्वांटम परिवहन प्रणाली को एचक्यूएमएम का भौतिक प्रतिनिधित्व माना जा सकता है। एल्गोरिदम के साथ एसएचक्यूएमएम भौतिक कार्यान्वयन पर आधारित क्वांटम सिस्टम और समय श्रृंखला का विश्लेषण करने के लिए एक उपन्यास विधि प्रस्तुत करता है।

इस कार्य में, ओपन-सिस्टम भौतिक सिद्धांत के ढांचे से शुरू करके और विस्तृत संतुलन स्थितियों की शुरूआत से प्राप्त क्वांटम स्थिति मास्टर समीकरण का उपयोग करके, हम सैद्धांतिक रूप से क्वांटम स्थिति मास्टर समीकरण और क्वांटम छिपे मार्कोव मॉडल के बीच संबंध स्थापित करते हैं। इसके साथ ही, हम एक उपन्यास स्प्लिटिंग क्वांटम मार्कोव मॉडल (एसएचक्यूएमएम) का प्रस्ताव करते हैं। रोमांचक रूप से, प्रयोगात्मक परिणाम न केवल शास्त्रीय एल्गोरिदम पर क्वांटम एल्गोरिदम की श्रेष्ठता को मान्य करते हैं, बल्कि यह भी प्रदर्शित करते हैं कि हमारा मॉडल पिछले एचक्यूएमएम से बेहतर प्रदर्शन करता है, जो क्वांटम सिस्टम के आंतरिक राज्यों के अध्ययन में व्यापक अनुप्रयोगों की पेशकश करता है।

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