Журнал
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики
УДК:004.82
Номер:3 (139)
Комплекснозначное разложение матричных данных на принципах квантовой теории
Аннотация:
Предмет исследования. Представлен метод сжатого представления матричных данных на принципах квантовой теории. Данные имеют вид таблицы численных значений набора величин в ряде экспериментов. Метод формализован в виде факторизации данных на основе сингулярного разложения, обобщенного на Quantum-probabilistic SVD: complex-valued factorization of matrix data Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2022, том 22, № 3 568 Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2022, vol. 22, no 3 поле комплексных чисел. Рассмотрена возможность интерпретации разработанного метода в соответствии с принципами квантовой когнитивистики. Метод. В соответствии с квантовой теорией, действительные величины в исходных данных порождаются волновыми функциями в виде комплекснозначных векторов в многомерном гильбертовом пространстве. Волновые функции определяются суперпозициями базисных векторов, представляющими композицию семантических факторов. Базисные вектора рассчитываются с помощью сингулярного разложения матрицы исходных данных, приведенной к амплитудной форме. Комплекснозначные коэффициенты разложения определяются по условию наилучшей аппроксимации исходных данных. Основные результаты. Метод апробирован на случайно сгенерированных матрицах размером от 3 × 3 до 12 × 12 и размерностях сжатого гильбертова пространства от 2 до 4. Наилучшая точность приближения достигается при использовании в качестве элементов разложения нормированных комплекснозначных векторов, выполняющих роль порождающих волновых функций. Полученная точность во всех случаях превосходит точность приближения стандартным методом усеченного сингулярного разложения. Среднее повышение точности на исследованном интервале параметров составило 22 %. Метод допускает когнитивную интерпретацию, совместимую с квантовыми моделями поведения и принятия решений. Практическая значимость. Представленный метод применим в задачах семантического анализа данных, включая задачи обработки естественного языка. В этих приложениях полученный результат может быть использован для повышения точности выделения главных смысловых компонент, совершенствования методов классификации и ранжирования текстовых документов. Возможность когнитивной интерпретации и формализация в форме матричного разложения открывает подходы к дальнейшему использованию моделей квантовой когнитивистики в задачах анализа данных. Ожидается, что встраивание квантовой логики на основе комплекснозначного вероятностного исчисления в алгоритмы машинного обучения и искусственного интеллекта позволит имитировать работу естественных когнитивных систем.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Методы аудиовизуального распознавания людей в масках
- Влияние соотношения интенсивностей опорной и объектной волн на распределение интенсивности в формируемом с их помощью голографическом поле
- Высокоточный волоконно-оптический датчик температуры на основе интерферометра Фабри–Перо с отражающими тонкопленочными многослойными структурами
- Метод проектирования оптической системы для концентрации излучения мощных светодиодов
- Обнаружения выбоин на дорожных покрытиях с использованием методов фотограмметрии и дистанционного зондирования
- Адаптивное управление нелинейным объектом с несогласованными параметрическими неопределенностями и ограничением на входное воздействие
- Применение методов детектирования отказов для обнаружения информационных атак на систему управления
- Алгоритм детектирования и локализации отказов двигателя постоянного тока
- Синтез и реализация λ -подхода скользящего управления в системе теплопотребления
- Фотокаталитические свойства наноструктур Ag–AgBr в ионообменном слое натриево-цинк-алюмосиликатного стекла с бромом
- Формализация языков частично упорядоченных мультимножеств в системе Coq для спецификации слабых моделей памяти
- Облачная интеллектуальная система мониторинга для обнаружения нарушений маски и выдачи предупреждений
- Эффективная инкрементная хеш-цепочка с вероятностным методом на основе фильтра для обновления легких узлов блокчейна
- Метод генерации масок на изображениях лиц и системы их распознавания
- Повышение эффективности обработки жестового языка посредством малокадрового машинного обучения
- Моделирование базового переводчика индонезийского языка жестов на одноплатном компьютере Raspberry Pi
- Метод многомодального машинного сурдоперевода для естественного человеко-машинного взаимодействия
- Веб-приложение для быстрой оценки субъективных ответов с использованием обработки естественного языка
- Обоснование путей построения и оценка эффективности применения пространственно распределенной системы информационных сенсоров для мониторинга обстановки
- Мониторинг инфильтрационных процессов в гидротехнических сооружениях с использованием распределенного акустического сенсора
- Конструкция волноводной антенны с прорезями для морской радиолокационной системы