論文の概要: A Single-Step Multiclass SVM based on Quantum Annealing for Remote
Sensing Data Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.11705v1
- Date: Tue, 21 Mar 2023 09:51:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-22 15:42:10.254625
- Title: A Single-Step Multiclass SVM based on Quantum Annealing for Remote
Sensing Data Classification
- Title(参考訳): リモートセンシングデータ分類のための量子アニーリングに基づくシングルステップマルチクラスSVM
- Authors: Amer Delilbasic, Bertrand Le Saux, Morris Riedel, Kristel Michielsen,
Gabriele Cavallaro
- Abstract要約: 本研究は,QMSVM(Quantum Multiclass SVM)と呼ばれる,量子アニールに基づく直接多クラス分類のための新しい量子SVMを提案する。
この研究の主な目的は、このアプローチの実現可能性、正確性、および時間性能を評価することである。
リモートセンシングデータの分類問題に対するD-Wave Advantage 量子アニールを用いた実験が実施されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 26.80167258721593
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In recent years, the development of quantum annealers has enabled
experimental demonstrations and has increased research interest in applications
of quantum annealing, such as in quantum machine learning and in particular for
the popular quantum SVM. Several versions of the quantum SVM have been
proposed, and quantum annealing has been shown to be effective in them.
Extensions to multiclass problems have also been made, which consist of an
ensemble of multiple binary classifiers. This work proposes a novel quantum SVM
formulation for direct multiclass classification based on quantum annealing,
called Quantum Multiclass SVM (QMSVM). The multiclass classification problem is
formulated as a single Quadratic Unconstrained Binary Optimization (QUBO)
problem solved with quantum annealing. The main objective of this work is to
evaluate the feasibility, accuracy, and time performance of this approach.
Experiments have been performed on the D-Wave Advantage quantum annealer for a
classification problem on remote sensing data. The results indicate that,
despite the memory demands of the quantum annealer, QMSVM can achieve accuracy
that is comparable to standard SVM methods and, more importantly, it scales
much more efficiently with the number of training examples, resulting in nearly
constant time. This work shows an approach for bringing together classical and
quantum computation, solving practical problems in remote sensing with current
hardware.
- Abstract(参考訳): 近年、量子アニールの開発により実験的なデモンストレーションが可能となり、量子機械学習、特に一般的な量子SVMなどの量子アニールへの応用に研究の関心が高まっている。
量子SVMのいくつかのバージョンが提案されており、量子アニールが有効であることが示されている。
多重クラス問題への拡張も行われ、複数のバイナリ分類器のアンサンブルで構成されている。
本研究は,QMSVM(Quantum Multiclass SVM)と呼ばれる,量子アニールに基づく直接多クラス分類のための新しい量子SVMの定式化を提案する。
多重クラス分類問題は、量子アニールで解いた1つの擬似非拘束バイナリ最適化(QUBO)問題として定式化される。
この研究の主な目的は、このアプローチの実現性、正確性、時間パフォーマンスを評価することである。
リモートセンシングデータの分類問題に対するD-Wave Advantage 量子アニールを用いた実験が実施されている。
その結果、量子アニール器のメモリ要求にもかかわらず、QMSVMは標準のSVMメソッドに匹敵する精度を達成でき、さらに重要なことは、トレーニング例の数ではるかに効率的にスケールでき、結果としてほぼ一定時間が得られることを示している。
この研究は、古典的および量子計算をまとめ、現在のハードウェアによるリモートセンシングの実践的な問題を解くためのアプローチを示す。
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