論文の概要: Benchmark of the Full and Reduced Effective Resistance Kernel for Molecular Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.19352v1
- Date: Fri, 31 Jan 2025 17:58:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-03 14:01:30.165674
- Title: Benchmark of the Full and Reduced Effective Resistance Kernel for Molecular Classification
- Title(参考訳): 分子分類のための完全かつ簡易な抵抗カーネルのベンチマーク
- Authors: Adam Wesołowski, Karim Essafi,
- Abstract要約: 提案手法は,古典的手法の量子複雑性を解析する有効な抵抗フレームワークを用いて,通勤時間カーネル法について検討する。
我々の研究は、カーネルの計算における顕著な量子スピードアップを強調しており、古典的アプローチよりも時間の複雑さが2次的に改善されている。
この手法をいくつかの化学ベースのデータセット上でベンチマークすると、常に最も正確であるとは限らないが、時間効率が優れていることが分かる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License:
- Abstract: We present a comprehensive study of the commute time kernel method via the effective resistance framework analyzing the quantum complexity of the originally classical approach. Our study reveals that while there is a trade-off between accuracy and computational complexity, significant improvements can be achieved in terms of runtime efficiency without substantially compromising on precision. Our investigation highlights a notable quantum speedup in calculating the kernel, which offers a quadratic improvement in time complexity over classical approaches in certain instances. In addition, we introduce methodical improvements over the original work on the commute time kernel and provide empirical evidence suggesting the potential reduction of kernel queries without significant impact on result accuracy. Benchmarking our method on several chemistry-based datasets: $\tt{AIDS}$, $\tt{NCL1}$, $\tt{PTC-MR}$, $\tt{MUTAG}$, $\tt{PROTEINS}$ - data points previously unexplored in existing literature, shows that while not always the most accurate, it excels in time efficiency. This makes it a compelling alternative for applications where computational speed is crucial. Our results highlight the balance between accuracy, computational complexity, and speedup offered by quantum computing, promoting further research into efficient algorithms for kernel methods and their applications in chemistry-based datasets.
- Abstract(参考訳): 本稿では,古典的手法の量子複雑性を解析する有効な抵抗フレームワークを用いて,通勤時間カーネル法に関する包括的研究を行う。
本研究は,精度と計算複雑性の間にはトレードオフがあるが,実行効率の観点からは,精度を著しく損なうことなく,大幅な改善が達成できることを明らかにする。
我々の研究は、カーネルの計算における顕著な量子スピードアップを強調しており、特定のインスタンスにおける古典的アプローチよりも、時間の複雑さが2次的に改善されている。
さらに、通勤時間カーネルに関する当初の作業よりも方法論的な改善を導入し、結果の精度に大きな影響を与えることなく、カーネルクエリの潜在的な削減を示唆する実証的な証拠を提供する。
$\tt{AIDS}$, $\tt{NCL1}$, $\tt{PTC-MR}$, $\tt{MUTAG}$, $\tt{PROTEINS}$ - 既存の文献で探索されていないデータポイントは、常に正確ではないが、時間効率が優れていることを示している。
これにより、計算速度が不可欠であるアプリケーションにとって、魅力的な代替手段となる。
この結果から, 量子コンピューティングによる精度, 計算複雑性, 高速化のバランスが強調され, カーネル手法の効率的なアルゴリズムのさらなる研究と, 化学ベースのデータセットへの応用が促進された。
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