論文の概要: Quantum Visual Feature Encoding Revisited

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.19725v2
• Date: Tue, 20 Aug 2024 06:19:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-21 19:49:55.080854
• Title: Quantum Visual Feature Encoding Revisited
• Title（参考訳）: Quantum Visual Feature Encoding Revisited
• Authors: Xuan-Bac Nguyen, Hoang-Quan Nguyen, Hugh Churchill, Samee U. Khan, Khoa Luu,
• Abstract要約: 本稿では,量子機械学習の初期段階である量子視覚符号化戦略を再考する。 根本原因を調べた結果,既存の量子符号化設計では符号化処理後の視覚的特徴の情報保存が不十分であることが判明した。 我々は、このギャップを最小限に抑えるために、量子情報保存と呼ばれる新しい損失関数を導入し、量子機械学習アルゴリズムの性能を向上した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.839645003062456
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Although quantum machine learning has been introduced for a while, its applications in computer vision are still limited. This paper, therefore, revisits the quantum visual encoding strategies, the initial step in quantum machine learning. Investigating the root cause, we uncover that the existing quantum encoding design fails to ensure information preservation of the visual features after the encoding process, thus complicating the learning process of the quantum machine learning models. In particular, the problem, termed "Quantum Information Gap" (QIG), leads to a gap of information between classical and corresponding quantum features. We provide theoretical proof and practical demonstrations of that found and underscore the significance of QIG, as it directly impacts the performance of quantum machine learning algorithms. To tackle this challenge, we introduce a simple but efficient new loss function named Quantum Information Preserving (QIP) to minimize this gap, resulting in enhanced performance of quantum machine learning algorithms. Extensive experiments validate the effectiveness of our approach, showcasing superior performance compared to current methodologies and consistently achieving state-of-the-art results in quantum modeling.
• Abstract（参考訳）: 量子機械学習はしばらく前から導入されてきたが、コンピュータビジョンへの応用はまだ限られている。 そこで本稿では,量子機械学習の初期段階である量子視覚符号化戦略を再考する。 根本原因を調べた結果,既存の量子符号化設計では符号化処理後の視覚的特徴の情報保存に失敗し,量子機械学習モデルの学習過程を複雑化することがわかった。 特に、QIG(Quantum Information Gap)と呼ばれるこの問題は、古典的特徴と対応する量子的特徴の間の情報のギャップにつながる。 本稿では、量子機械学習アルゴリズムの性能に直接影響するため、QIGの意義を実証し、裏付ける理論的証明と実践的な実証を行う。 この課題に対処するために、量子情報保存(QIP)と呼ばれるシンプルだが効率的な新しい損失関数を導入し、このギャップを最小化し、量子機械学習アルゴリズムの性能を向上する。 大規模な実験により,提案手法の有効性を検証し,現在の手法と比較して優れた性能を示し,量子モデリングにおける最先端の成果を一貫して達成した。

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