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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/57505

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dc.contributor.advisorPAULA NETO, Fernando Maciano de-
dc.contributor.authorBRITO, Eduardo Barreto-
dc.date.accessioned2024-08-22T15:20:26Z-
dc.date.available2024-08-22T15:20:26Z-
dc.date.issued2024-03-26-
dc.identifier.citationBRITO, Eduardo Barreto. Analysis and proposal of a quantum classifier based on open quantum systems with amplitude information loading. 2024. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/57505-
dc.description.abstractAlthough the studies on quantum algorithms have been progressing, it is still necessary to broaden the investigation of open quantum systems. In this study, we present the use of an open quantum system to implement a quantum classifier algorithm. Zhang et al. propose a one QuBit system interacting with the environment through a unitary operator that comes from the Hamiltonian. In our proposal, the input data is loaded into the amplitude of the environment instead of being in the unitary operator. This change positively impacts the performance of different databases tested and causes a difference in the system entanglement behavior. For evaluation, the Zhang et al. model and the proposed model were tested in four real-world datasets and seven other toy problems. The results are evaluated according to accuracy and F1-Score. A deeper analysis of the Iris dataset is also done, checking the creation of entanglement and an extensive random search for better parameters on the proposed model. The results show that for most real-world dataset configurations, the proposed model, although having a simpler decision area, performed better than the one inspired by the Zhang et al. model, and that there is no pattern for the system entanglement in the Iris Dataset. Due to an underperform for both models in a linearly separable problem, an exponential kernel was introduced. It resulted in an improvement in the accuracy of both models in most of the evaluated situations.pt_BR
dc.language.isoengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambucopt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectNeurônio artificial quânticopt_BR
dc.subjectInteligência artificial quânticapt_BR
dc.subjectComputação quânticapt_BR
dc.subjectSistemas quânticos abertospt_BR
dc.subjectAprendizagem de máquinapt_BR
dc.titleAnalysis and proposal of a quantum classifier based on open quantum systems with amplitude information loadingpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.advisor-coBERNARDES, Nadja Kolb-
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4131184259556765pt_BR
dc.publisher.initialsUFPEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.degree.levelmestradopt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9643216021359436pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da Computacaopt_BR
dc.description.abstractxApesar dos progresso no estudo de algorítmos quânticos, ainda se faz necessário o ampliamento da investigação de sistemas quânticos abertos. Nesse trabalho é apresentado o uso de sistemas quânticos abertos para implementar um algorítmo de classificador quântico. Zhang et al. propõem um sistema de 1 QuBit que interagem com o ambiente através de um operador que vem do Hamiltoniano do sistema. Na nossa proposta, os dados de entrada são carregados na amplitude do sistema ao invés de estarem presentes no operador unitário. Essa mudança trouxe um impacto positivo na performance do modelo em diferentes bancos de dados testados e também no comportamento do emaranhamento. Os modelos foram testados em quatro bancos de dados reais: Iris Dataset, Wine Dataset, Caesarian Section Classification Dataset e Pima Indians Diabetes Dataset, além de outros 7 bancos de dados artificiais, e os resultados são avaliados considerando a acurácia e o F1-Score. Além da análise de resultados, ainda foi feita uma análise mais profunda em relação ao Iris Dataset, checando melhores parâmetros para o modelo e como o mesmo se comporta em relação à negatividade. Os resultados mostram que, apesar de ter uma área de decisão mais simples que o modelo de Zhang et al., o neurônio proposto performou melhor que o modelo de Zhang et al. Entretanto, nenhum padrão foi observado em relação ao emaranhamento. Devido à uma perfomance abaixo do esperado para um problema linearmente separável, um kernel exponencial foi adicionado a ambos modelos. Essa adição trouxe um impacto positivo na acurácia de ambos os classificadores.pt_BR
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/6588189278676621pt_BR
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