“Câu lạc bộ tạp chí” của IQT là loạt bài viết hàng tuần trình bày một bài nghiên cứu công nghệ lượng tử gần đây và thảo luận về tác động của nó đối với hệ sinh thái lượng tử. Bài báo tuần này được xuất bản trên Nature Communications, tập trung vào phát triển các thuật toán lượng tử hiệu quả cho các mô hình học máy có thể mở rộng.
Điện toán lượng tử và học máy luôn đi đầu trong những tiến bộ công nghệ mang tính cách mạng, mỗi loại đều sẵn sàng xác định lại bối cảnh tính toán và trí tuệ nhân tạo tương ứng. Sự hội tụ của hai lĩnh vực này báo trước một kỷ nguyên mới về khả năng tính toán, trong đó các nguyên tắc của cơ học lượng tử được tận dụng để giải quyết một số thách thức cấp bách nhất trong việc đào tạo các mô hình học máy quy mô lớn. Để làm được điều này, các nhà nghiên cứu từ Trường Kỹ thuật Phân tử Pritzker ở Đại học Chicago, Viện Lý thuyết Máy tính Simons tại Đại học California tại Berkeley, Đại học Brandeis và Trung tâm Hệ thống lượng tử phức tạp Dahlem tại Đại học Free Berlin đã tập trung vào phát triển các thuật toán hiệu quả để sử dụng cho khả năng mở rộng học máy trong điện toán lượng tử. Bằng cách kết hợp cơ chế phức tạp của thuật toán lượng tử với các yêu cầu phức tạp của học máy quy mô lớn, nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature Communications, soi sáng một con đường đầy hứa hẹn nhằm khắc phục những hạn chế của các phương pháp tính toán truyền thống, tạo tiền đề cho tác động mang tính biến đổi trên cả hai lĩnh vực.
Nhìn vào các mô hình học máy
Theo truyền thống, việc đào tạo các mô hình học máy mở rộng như vậy tốn nhiều thời gian và nguồn lực, thường đòi hỏi đầu tư tài chính đáng kể và lượng khí thải carbon đáng kể. Tuy nhiên, nghiên cứu mới này đề xuất một giải pháp mới thông qua việc áp dụng chịu lỗi điện toán lượng tử để nâng cao hiệu quả của thuật toán giảm độ dốc ngẫu nhiên, một kỹ thuật nền tảng trong học máy. Bằng cách tận dụng các nguyên tắc của cơ học lượng tử, phương pháp này hứa hẹn sẽ cải thiện đáng kể hành vi mở rộng quy mô của các tài nguyên tính toán so với kích thước của mô hình và số lần lặp trong quy trình đào tạo của chúng.
Trọng tâm của nghiên cứu này là giả thuyết rằng điện toán lượng tử có thể đưa ra các giải pháp hiệu quả có thể chứng minh được cho các thuật toán học máy, đặc biệt là trong các lĩnh vực ứng dụng quy mô lớn vừa đủ tiêu tán vừa thưa thớt, với tốc độ học tập tối thiểu. Điều này dựa trên việc điều chỉnh các thuật toán lượng tử được áp dụng trước đây cho các phương trình vi phân tiêu tán, thể hiện khả năng ứng dụng của chúng đối với các quá trình giảm độ dốc ngẫu nhiên. Nghiên cứu lý thuyết hóa những cải tiến này và xác nhận chúng thông qua các thí nghiệm số mở rộng, cho thấy tiềm năng học tập giai đoạn đầu được tăng cường lượng tử trong các mô hình học máy quy mô lớn sau khi cắt tỉa.
Ý nghĩa lớn hơn của nghiên cứu này
Ý nghĩa của nghiên cứu này rất sâu sắc đối với lĩnh vực điện toán lượng tử và ứng dụng của nó vào học máy. Nó gợi ý một sự thay đổi mô hình trong cách đào tạo các mô hình học máy quy mô lớn, có khả năng giảm bớt chi phí tính toán và môi trường đáng kể trong thực tiễn hiện tại. Bằng cách chỉ ra rằng các thuật toán lượng tử có khả năng chịu lỗi có thể được tích hợp một cách hiệu quả vào quy trình đào tạo của các mô hình học máy tiên tiến, công trình này làm sáng tỏ con đường hướng tới các phương pháp tính toán bền vững và hiệu quả hơn.
Nghiên cứu này làm phong phú thêm cuộc đối thoại giữa lĩnh vực điện toán cổ điển và lượng tử, gợi ý mối quan hệ cộng sinh trong đó điện toán lượng tử đóng vai trò như một chất thúc đẩy quá trình đào tạo mạng lưới thần kinh cổ điển. Nó thách thức các mô hình tính toán hiện có và tạo tiền đề cho nghiên cứu trong tương lai về ứng dụng thực tế của thuật toán lượng tử trong việc giải quyết các vấn đề học máy phức tạp. Các phát hiện này nhấn mạnh sự cần thiết phải nghiên cứu sâu hơn về giao diện lượng tử-cổ điển, đặc biệt là trong việc tối ưu hóa độ thưa thớt và độ tiêu tán của các mô hình để tận dụng tối đa các lợi thế tính toán lượng tử.
Kenna Hughes-Castleberry là Biên tập viên quản lý của Inside Quantum Technology và Người truyền đạt khoa học tại JILA (sự hợp tác giữa Đại học Colorado Boulder và NIST). Nhịp viết của cô ấy bao gồm công nghệ sâu, điện toán lượng tử và AI. Tác phẩm của cô đã được đăng trên National Geographic, Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica, v.v.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-clubdiving-into-efficient-quantum-algorithms-for-large-scale-machine-learning-models/
- : có
- :là
- :Ở đâu
- 09
- 2024
- 500
- a
- hành vi
- thích nghi
- địa chỉ
- tiến bộ
- lợi thế
- AI
- thuật toán
- American
- an
- và
- Các Ứng Dụng
- các ứng dụng
- áp dụng
- phương pháp tiếp cận
- cách tiếp cận
- LÀ
- bài viết
- nhân tạo
- trí tuệ nhân tạo
- AS
- At
- BE
- nhịp đập
- được
- hành vi
- Berlin
- giữa
- lớn hơn
- cả hai
- nghỉ giải lao
- by
- california
- CAN
- khả năng
- carbon
- lượng khí thải carbon
- đố
- Trung tâm
- thách thức
- câu lạc bộ
- Colorado
- phức tạp
- tính toán
- tính toán
- máy tính
- Hội tụ
- nền tảng
- Chi phí
- có thể
- Current
- sâu
- thể hiện
- phát triển
- Đối thoại
- khám phá
- lặn
- do
- lĩnh vực
- xuống
- mỗi
- giai đoạn đầu
- hệ sinh thái
- biên tập viên
- Hiệu quả
- hiệu quả
- hiệu quả
- hiệu quả
- Phát thải
- Kỹ Sư
- nâng cao
- môi trường
- phương trình
- Kỷ nguyên
- hiện tại
- mở rộng
- thí nghiệm
- mở rộng
- đặc sắc
- Tháng Hai
- lĩnh vực
- Lĩnh vực
- tài chính
- phát hiện
- tập trung
- tập trung
- Trong
- đi đầu
- Miễn phí
- từ
- đầy đủ
- xa hơn
- tương lai
- Địa lý
- cô
- sứ giả
- Cao
- Độ đáng tin của
- Tuy nhiên
- HTTPS
- hình ảnh
- Va chạm
- Tác động
- hàm ý
- cải tiến
- in
- bao gồm
- chỉ ra
- trong
- Công nghệ lượng tử bên trong
- Viện
- tích hợp
- Sự thông minh
- Giao thức
- trong
- phức tạp
- điều tra
- đầu tư
- IT
- sự lặp lại
- ITS
- tạp chí
- cảnh quan
- quy mô lớn
- học tập
- Tỉ lệ đòn bẩy
- tận dụng
- tận dụng
- hạn chế
- Logo
- Xem
- máy
- học máy
- tạp chí
- quản lý
- kết hôn
- max-width
- cơ khí
- phương pháp
- tối thiểu
- mô hình
- phân tử
- chi tiết
- hầu hết
- quốc dân
- Thiên nhiên
- sự cần thiết
- mạng
- thần kinh
- mạng thần kinh
- Mới
- nắm tay
- tiểu thuyết
- con số
- of
- cung cấp
- thường
- on
- tối ưu hóa
- khắc phục
- Giấy
- mô hình
- mô hình
- đặc biệt
- Công ty
- con đường
- con đường
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- sẵn sàng
- đăng
- tiềm năng
- có khả năng
- Thực tế
- nhấn
- trước đây
- nguyên tắc
- vấn đề
- Quy trình
- thâm thúy
- Hứa hẹn
- hứa hẹn
- đề xuất
- có thể chứng minh được
- công bố
- Quantum
- thuật toán lượng tử
- Tính toán lượng tử
- Cơ lượng tử
- hệ thống lượng tử
- công nghệ lượng tử
- Giá
- cảnh giới
- gần đây
- xác định lại
- mối quan hệ
- tương đối
- Yêu cầu
- nghiên cứu
- nhà nghiên cứu
- nguồn lực chuyên sâu
- Thông tin
- tương ứng
- cách mạng
- s
- khả năng mở rộng
- khả năng mở rộng
- mở rộng quy mô
- Trường học
- Khoa học
- khoa học
- Nhà khoa học
- Loạt Sách
- bộ
- thiết lập
- thay đổi
- giới th
- có ý nghĩa
- Kích thước máy
- giải pháp
- Giải pháp
- Giải quyết
- một số
- Traineeship
- đứng
- nhà nước-of-the-art
- Học tập
- đáng kể
- như vậy
- Gợi ý
- bền vững
- Cộng sinh
- hệ thống
- công nghệ cao
- kỹ thuật
- công nghệ
- Công nghệ
- việc này
- Sản phẩm
- cung cấp their dịch
- Them
- lý thuyết
- Kia là
- điều này
- Thông qua
- mất thời gian
- đến
- đối với
- truyền thống
- đào tạo
- Hội thảo
- biến đổi
- đúng
- hai
- nhấn mạnh
- trường đại học
- sử dụng
- hàng tuần
- với
- Công việc
- viết
- zephyrnet