論文の概要: QuChaTeR: A Hybrid Quantum-Chaotic Temporal Framework for Earthquake Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.16454v1
- Date: Thu, 14 May 2026 13:40:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-19 17:57:46.488074
- Title: QuChaTeR: A Hybrid Quantum-Chaotic Temporal Framework for Earthquake Prediction
- Title(参考訳): QuChaTeR - 地震予知のためのハイブリッド量子カオス時間フレームワーク
- Authors: Emir Kaan Özdemir,
- Abstract要約: QuChaTeRは、ウェーブレットベースの前処理、カオスマップ、変分量子回路と繰り返し構造を組み合わせたハイブリッドアーキテクチャで、時間的特徴抽出を強化する。
実世界の地震データセットでは、QuChaTeRは複数の評価基準にまたがって、より高速で優れた性能を一貫して収束させる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Seismic prediction remains challenging due to the highly nonlinear and chaotic dynamics of earthquake signals. While classical deep learning models such as LSTMs and CNNs capture local temporal features, and quantum models offer richer state representations, their integration with chaos-driven mechanisms is underexplored. We introduce QuChaTeR, a hybrid architecture that combines wavelet-based preprocessing, chaotic maps, and variational quantum circuits with recurrent structures to enhance temporal feature extraction. Implemented in PyTorch and PennyLane, QuChaTeR is benchmarked against classical (LSTM, GRU, RNN, 1D-CNN, Reservoir Computing) and quantum-inspired (Quantum LSTM) baselines. On real-world seismic datasets, QuChaTeR consistently converges faster and achieves superior performance across multiple evaluation criteria. Despite promising results, scalability and quantum hardware limitations remain challenges. Overall, this work demonstrates how quantum-chaotic hybridization provides a practical pathway toward more accurate and robust earthquake prediction.
- Abstract(参考訳): 地震信号の非常に非線形でカオス的なダイナミクスのため, 地震予知は依然として困難である。
LSTMやCNNのような古典的なディープラーニングモデルは、局所的な時間的特徴を捉え、量子モデルはよりリッチな状態表現を提供するが、カオス駆動機構との統合は過小評価されている。
我々は、ウェーブレットベースの前処理、カオスマップ、変分量子回路と繰り返し構造を組み合わせたハイブリッドアーキテクチャQuChaTeRを導入し、時間的特徴抽出を強化した。
PyTorchとPennyLaneで実装されたQuChaTeRは、古典的(LSTM, GRU, RNN, 1D-CNN, Reservoir Computing)と量子インスパイアされた(量子LSTM)ベースラインに対してベンチマークされる。
実世界の地震データセットでは、QuChaTeRは連続的に高速に収束し、複数の評価基準で優れた性能を達成する。
有望な結果にもかかわらず、スケーラビリティと量子ハードウェアの限界は依然として課題である。
全体として、この研究は、量子カオスハイブリッド化がより正確で堅牢な地震予知への実践的な経路を提供することを示す。
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