論文の概要: On Circuit-based Hybrid Quantum Neural Networks for Remote Sensing
Imagery Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.09484v1
- Date: Mon, 20 Sep 2021 12:41:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-09-21 16:01:00.963781
- Title: On Circuit-based Hybrid Quantum Neural Networks for Remote Sensing
Imagery Classification
- Title(参考訳): リモートセンシング画像分類のための回路ベースハイブリッド量子ニューラルネットワークについて
- Authors: Alessandro Sebastianelli, Daniela A. Zaidenberg, Dario Spiller,
Bertrand Le Saux and Silvia Liberata Ullo
- Abstract要約: ハイブリッドQCNNは、標準ニューラルネットワーク内に量子層を導入することで、CNNの古典的なアーキテクチャを豊かにする。
この研究で提案された新しいQCNNは、地球観測(EO)のユースケースとして選択された土地利用・土地被覆(LULC)分類に適用される。
マルチクラス分類の結果は,QCNNの性能が従来の性能よりも高いことを示すことによって,提案手法の有効性を証明した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 88.31717434938338
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This article aims to investigate how circuit-based hybrid Quantum
Convolutional Neural Networks (QCNNs) can be successfully employed as image
classifiers in the context of remote sensing. The hybrid QCNNs enrich the
classical architecture of CNNs by introducing a quantum layer within a standard
neural network. The novel QCNN proposed in this work is applied to the Land Use
and Land Cover (LULC) classification, chosen as an Earth Observation (EO) use
case, and tested on the EuroSAT dataset used as reference benchmark. The
results of the multiclass classification prove the effectiveness of the
presented approach, by demonstrating that the QCNN performances are higher than
the classical counterparts. Moreover, investigation of various quantum circuits
shows that the ones exploiting quantum entanglement achieve the best
classification scores. This study underlines the potentialities of applying
quantum computing to an EO case study and provides the theoretical and
experimental background for futures investigations.
- Abstract(参考訳): 本稿では,回路ベースハイブリッド量子畳み込みニューラルネットワーク(QCNN)をリモートセンシングの文脈において画像分類器としてうまく活用する方法を検討する。
ハイブリッドQCNNは、標準ニューラルネットワーク内に量子層を導入することで、CNNの古典的なアーキテクチャを豊かにする。
この研究で提案された新しいQCNNは、地球観測(EO)ユースケースとして選択された土地利用と土地被覆(LULC)分類に適用され、基準ベンチマークとして使用されるEuroSATデータセットでテストされる。
マルチクラス分類の結果は,QCNNの性能が従来の性能よりも高いことを示すことによって,提案手法の有効性を証明した。
さらに,量子絡み合いを生かした量子回路が最適な分類スコアを得ることを示す。
この研究は、eoのケーススタディに量子コンピューティングを適用する可能性を示し、将来の研究に理論的および実験的背景を提供する。
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