論文の概要: Hybrid quantum ResNet for car classification and its hyperparameter
optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.04878v2
- Date: Fri, 29 Sep 2023 17:53:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-02 19:46:01.672811
- Title: Hybrid quantum ResNet for car classification and its hyperparameter
optimization
- Title(参考訳): 自動車分類のためのハイブリッド量子ResNetとそのハイパーパラメータ最適化
- Authors: Asel Sagingalieva, Mo Kordzanganeh, Andrii Kurkin, Artem Melnikov,
Daniil Kuhmistrov, Michael Perelshtein, Alexey Melnikov, Andrea Skolik, David
Von Dollen
- Abstract要約: 本稿では,量子インスパイアされたハイパーパラメータ最適化手法と,教師あり学習のためのハイブリッド量子古典機械学習モデルを提案する。
カーイメージ分類タスクにおいて,我々のアプローチを検証し,ハイブリッド量子ResNetモデルのフルスケール実装を実演する。
分類精度0.97は18イテレーションの後にハイブリッドモデルにより得られたが、古典モデルは75イテレーションの後に0.92の精度を達成した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Image recognition is one of the primary applications of machine learning
algorithms. Nevertheless, machine learning models used in modern image
recognition systems consist of millions of parameters that usually require
significant computational time to be adjusted. Moreover, adjustment of model
hyperparameters leads to additional overhead. Because of this, new developments
in machine learning models and hyperparameter optimization techniques are
required. This paper presents a quantum-inspired hyperparameter optimization
technique and a hybrid quantum-classical machine learning model for supervised
learning. We benchmark our hyperparameter optimization method over standard
black-box objective functions and observe performance improvements in the form
of reduced expected run times and fitness in response to the growth in the size
of the search space. We test our approaches in a car image classification task
and demonstrate a full-scale implementation of the hybrid quantum ResNet model
with the tensor train hyperparameter optimization. Our tests show a qualitative
and quantitative advantage over the corresponding standard classical tabular
grid search approach used with a deep neural network ResNet34. A classification
accuracy of 0.97 was obtained by the hybrid model after 18 iterations, whereas
the classical model achieved an accuracy of 0.92 after 75 iterations.
- Abstract(参考訳): 画像認識は機械学習アルゴリズムの主要な応用の1つである。
それでも、現代の画像認識システムで使用される機械学習モデルは、調整にかなりの計算時間を必要とする数百万のパラメータで構成されている。
さらに、モデルハイパーパラメータの調整は、さらなるオーバーヘッドをもたらす。
このため、機械学習モデルとハイパーパラメータ最適化技術の新しい開発が必要である。
本稿では,量子インスパイアされたハイパーパラメータ最適化手法と,教師付き学習のためのハイブリッド量子古典機械学習モデルを提案する。
我々は,標準ブラックボックスの目標関数に対してハイパーパラメータ最適化手法をベンチマークし,探索空間の大きさの増大に応じて,予測実行時間と適合度を削減した形での性能改善を観察する。
提案手法をカーイメージ分類タスクでテストし,テンソルトレインハイパーパラメータ最適化を用いたハイブリッド量子resnetモデルの本格的な実装を実証する。
実験では,ニューラルネットワークResNet34で使用する標準標準のグラフグリッド探索手法に対して,定性的かつ定量的な優位性を示した。
分類精度0.97は18イテレーション後にハイブリッドモデルにより得られたが、古典モデルは75イテレーション後に0.92の精度を達成した。
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