論文の概要: Quantum Tensor Network in Machine Learning: An Application to Tiny
Object Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.03154v1
- Date: Fri, 8 Jan 2021 18:33:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-04-10 05:11:23.521342
- Title: Quantum Tensor Network in Machine Learning: An Application to Tiny
Object Classification
- Title(参考訳): 機械学習における量子テンソルネットワーク:微小物体分類への応用
- Authors: Fanjie Kong, Xiao-yang Liu, Ricardo Henao
- Abstract要約: 私たちの研究では、量子スピンモデルを画像分類に適用し、この理論を小さな物体分類のシナリオに持ち込む。
最後に,実験結果から,テンソルネットワークモデルが微小物体分類問題に有効であり,最新技術に勝る可能性が示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 39.027985567917455
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Tiny object classification problem exists in many machine learning
applications like medical imaging or remote sensing, where the object of
interest usually occupies a small region of the whole image. It is challenging
to design an efficient machine learning model with respect to tiny object of
interest. Current neural network structures are unable to deal with tiny object
efficiently because they are mainly developed for images featured by large
scale objects. However, in quantum physics, there is a great theoretical
foundation guiding us to analyze the target function for image classification
regarding to specific objects size ratio. In our work, we apply Tensor Networks
to solve this arising tough machine learning problem. First, we summarize the
previous work that connects quantum spin model to image classification and
bring the theory into the scenario of tiny object classification. Second, we
propose using 2D multi-scale entanglement renormalization ansatz (MERA) to
classify tiny objects in image. In the end, our experimental results indicate
that tensor network models are effective for tiny object classification problem
and potentially will beat state-of-the-art. Our codes will be available online
https://github.com/timqqt/MERA_Image_Classification.
- Abstract(参考訳): 細い物体分類問題は、医療画像やリモートセンシングのような多くの機械学習アプリケーションに存在し、興味のある物体は画像全体の小さな領域を占める。
小さな関心対象に関して効率的な機械学習モデルを設計することは困難である。
現在のニューラルネットワーク構造は、大規模なオブジェクトが特徴とする画像のために開発されたため、小さなオブジェクトを効率的に扱うことができない。
しかし、量子物理学では、特定の対象のサイズ比に関する画像分類のターゲット関数の解析を導く大きな理論的基礎がある。
我々の研究では、この困難な機械学習問題を解決するためにTensor Networksを適用しています。
まず、量子スピンモデルと画像分類を結びつける以前の研究を要約し、その理論を微小物体分類のシナリオに取り入れる。
次に, 画像中の微小物体の分類にMERA (Multi-scale entanglement renormalization ansatz) を用いる。
最後に,実験結果から,テンソルネットワークモデルが微小物体分類問題に有効であり,最新技術に勝る可能性が示唆された。
私たちのコードは、https://github.com/timqqt/mera_image_classificationで利用できます。
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