پیام خوزستان

آخرين مطالب

انقلاب بعدی هوش مصنوعی؛

یادگیری ماشین کوانتومی در راه است/ وقتی فناوری نوین و کوانتوم هم‌ دست می‌شوند علمي

یادگیری ماشین کوانتومی در راه است/ وقتی فناوری نوین و کوانتوم هم‌ دست می‌شوند
  بزرگنمايي:

پیام خوزستان - ترکیب هوش مصنوعی با رایانش کوانتومی، یادگیری ماشین را وارد مرحله‌ای تازه کرده که می‌تواند پیچیده‌ترین مسائل علمی و پزشکی را با سرعتی خارق‌العاده حل کند. یادگیری ماشین کوانتومی با ترکیب قدرت‌های دو فناوری پیشرفته، دنیا را به سمت حل مشکلاتی می‌برد که تا دیروز «غیرممکن» به نظر می‌رسیدند.

ترکیب دو فناوری تحول‌آفرین؛ هوش مصنوعی و رایانش کوانتومی، مفهومی نو به نام یادگیری ماشین کوانتومی (QML) را پدید آورده است که آینده علم، پزشکی و صنعت را متحول خواهد کرد. این فناوری نوین، توان حل پیچیده‌ترین مسائل را دارد؛ مسائلی که حتی رایانه‌های کلاسیک در برابر آن ناتوان‌اند.
در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های سریع و گسترده در حوزه‌های هوش مصنوعی و رایانش کوانتومی توجه جامعه علمی و صنعتی جهان را به خود جلب کرده است. اما در حالی که این دو فناوری به‌صورت مستقل پیشرفت‌های چشمگیری داشته‌اند، ترکیب آنها به نام «یادگیری ماشین کوانتومی» (Quantum Machine Learning - QML) توانسته دریچه‌ای نو به روی آینده بگشاید.
یادگیری ماشین کوانتومی، نقطه تلاقی الگوریتم‌های یادگیری ماشین و قدرت محاسباتی رایانه‌های کوانتومی است. در این فناوری، با طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم‌های خاص، ماشین‌های یادگیرنده سنتی، با استفاده از ویژگی‌هایی همچون برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی کوانتومی، قادر خواهند بود داده‌های بسیار حجیم و پیچیده را با سرعت و دقتی بی‌سابقه تحلیل کنند.
چرا یادگیری ماشین کلاسیک کافی نیست؟
در یادگیری ماشین کلاسیک، الگوریتم‌ها به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: یادگیری نظارت‌شده، یادگیری بدون نظارت و یادگیری تقویتی. در این میان، الگوریتم «ماشین بردار پشتیبان» (Support Vector Machine - SVM) به‌عنوان یکی از قدرتمندترین ابزار‌های یادگیری نظارت‌شده شناخته می‌شود که برای طبقه‌بندی داده‌ها در فضای چندبعدی طراحی شده است.
در واقع، SVM با تبدیل داده‌ها به فضای n بعدی و استفاده از تکنیک‌هایی مانند «کرنل تریک»، تلاش می‌کند داده‌های مختلف را با یافتن ابرصفحه‌ای به‌صورت دقیق دسته‌بندی کند. اما این تبدیل به فضای چندبعدی به حجم محاسبات بسیار بالا و زمان زیادی نیاز دارد؛ امری که حتی قدرتمندترین رایانه‌های کلاسیک را با مشکل مواجه می‌کند.
قدرت رایانه‌های کوانتومی؛ کلید عبور از محدودیت‌ها
رایانه‌های کوانتومی با بهره‌گیری از کیوبیت‌ها و قوانین کوانتومی می‌توانند در زمانی بسیار کمتر، محاسبات پیچیده‌ای را که رایانه‌های کلاسیک از انجام آن ناتوان‌اند، به سرانجام برسانند. از این رو انتقال الگوریتم‌های یادگیری ماشین به رایانه‌های کوانتومی، تحولی اساسی در این حوزه ایجاد کرده است.
مطالعات مشترک دانشگاه MIT و شرکت IBM نشان داده است که ساختار محاسباتی رایانه‌های کوانتومی با الگوریتم‌های SVM شباهت‌های قابل‌توجهی دارد. بر همین اساس، طراحی نسخه کوانتومی این الگوریتم با عنوان QSVM (ماشین بردار پشتیبان کوانتومی) می‌تواند مزایای بسیاری از جمله دقت بالا، سرعت پردازش بیشتر و تحلیل داده‌های پیچیده را به همراه داشته باشد.
یک پروژه واقعی؛ شناسایی بیماری پارکینسون با QSVM
در یکی از پروژه‌های کاربردی، از QSVM برای تشخیص بیماری پارکینسون بر اساس ویژگی‌های صوتی بیماران استفاده شده است. در این پروژه، با به‌کارگیری شبیه‌ساز‌های کوانتومی IBM، داده‌های صوتی بیماران مبتلا و غیرمبتلا به پارکینسون تحلیل و دسته‌بندی شد. پس از طراحی مدار کوانتومی با 9 کیوبیت و پیاده‌سازی الگوریتم، نتایج به‌دست‌آمده دقت 75 درصدی در تشخیص بیماری را نشان داد.
مراحل اجرای این پروژه به اختصار:
آماده‌سازی داده‌ها: وارد کردن داده‌های صوتی بیماران و تقسیم آن به دو گروه آموزشی و آزمایشی.
طراحی مدار کوانتومی: بر اساس تعداد ویژگی‌ها، تعیین تعداد کیوبیت‌ها و نقشه ویژگی‌ها.
اجرای الگوریتم: تحلیل داده‌ها و پیش‌بینی نتایج با استفاده از QSVM و سنجش دقت آن.
این پروژه نمونه‌ای از ظرفیت‌های بی‌نظیر QML در تشخیص بیماری‌ها به‌شمار می‌رود. هرچند با به‌کارگیری سخت‌افزار‌های کوانتومی پیشرفته‌تر و حجم داده‌های بیشتر، می‌توان به دقت‌هایی بالاتر نیز دست یافت.
کاربرد‌های آینده‌نگرانه QML
یادگیری ماشین کوانتومی تنها به حوزه سلامت محدود نمی‌شود. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که QML در سال‌های پیش‌رو صنایع و علوم بسیاری را متحول خواهد کرد:
طراحی مواد نوین و تحلیل نانوذرات
مدل‌سازی مولکولی برای کشف دارو‌های جدید
تحلیل ساختار‌های پیچیده انسانی در علوم زیستی
تقویت فناوری‌های تشخیص الگو و دسته‌بندی
پیشرفت در اکتشافات فضایی
ارتقای امنیت در فضای دیجیتال با پیوند به بلاک‌چین و اینترنت اشیاء
چشم‌انداز آینده؛ از آزمایش تا واقعیت
یادگیری ماشین کوانتومی هنوز در ابتدای راه است، اما بسیاری از آزمایش‌های آن، با فناوری‌های موجود نیز قابل اجراست. شرکت‌های بزرگی، چون Google، IBM و Microsoft سرمایه‌گذاری‌های کلانی در این حوزه انجام داده‌اند و رقابتی جدی برای پیشتازی در این فناوری در جریان است.
انتظار می‌رود طی یک دهه آینده، QML در حوزه‌های مختلف علمی و صنعتی وارد فاز کاربردی شود و مسائلی را حل کند که پیش‌تر غیرممکن می‌نمود. ترکیب هوش مصنوعی و رایانش کوانتومی نه‌تنها توان محاسباتی بشر را ارتقا می‌دهد بلکه مسیر جدیدی برای توسعه پایدار، سلامت، امنیت و دانش بشری خواهد گشود.
QML تنها یک فناوری نیست؛ بلکه پلی است میان توانایی‌های ذهن انسان و قدرت محاسباتی بی‌حدومرز. در جهانی که داده‌ها روزبه‌روز حجیم‌تر و پیچیده‌تر می‌شوند، ابزارهایی، چون یادگیری ماشین کوانتومی به کلید طلایی آینده تبدیل خواهند شد؛ آینده‌ای که دیگر فقط در فیلم‌های علمی تخیلی خلاصه نمی‌شود، بلکه همین امروز در آزمایشگاه‌های علمی و مراکز تحقیقاتی در حال شکل‌گیری است.

لینک کوتاه:
https://www.payamekhuzestan.ir/Fa/News/1065263/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

عکس/استایل میترا رفیع بازیگر سریال گیلدخت

اعلام پیش‌بینی وضعیت آب‌وهوا در هفته اول نوروز

عبور موفق Superrare (نادر) از مقاومت قبلی؛ تعیین هدف جدید در 2.12938 دلار

کشف ژن‌های بیماری‌زا در نخود

مدیرکل میراث فرهنگی خوزستان: ثبت جهانی مسجد جامع دزفول و مسجد جامع شوشتر در دستور کار قرار گرفت

شناسایی ژنهای بیماریزا در نخود؛ گام جدید برای تولید ارقام مقاوم

بهزیستی خوزستان با تمام توان در پویش «نه به تصادف» و «جاده‌های زندگی» مشارکت می‌کند

حماس: شهادت 5 نفر در نوار غزه ادامه رویه در نقض آتش بس است

ضرورت تشکیل کارگروه ویژه برای حل مشکلات آموزش و پرورش خوزستان

بیش از سه میلیون مواد محترقه در کردستان کشف و ضبط شد

کشور به کار جهادی نیاز دارد؛ تاکید سردار کارگر تأکید بر اهمیت همت ملی

«مصاحبه جنجالی «لاله مرزبان»

انیمیشن چینی‌ها «جنگ ستارگان» را هم کنار زد

ویل اسمیت پس از 20 سال آلبوم منتشر می‌کند

قسمت شانزدهم زندگی پس از زندگی؛ موج اشک

در عین ساده لوحی بسیار ساده دل و شفافی

نتیجه اعمال شخص نیکوکاری که تنها مشکلش بدرفتاری با همسرش بود!

من اومدم آبروی تو را بخرم نه اینکه آبروی خودمو بفروشم!

ابتکار پژوهشگران چینی برای ترمیم آسیب نخاعی

پیش‌بینی شدت بیماری کووید 19 با استفاده از روش‌های یادگیری عمیق

آخرین یارانه 1403 واریز شد

احتمال سرایت آتش به محدوده ایرانی تالاب هورالعظیم وجود ندارد

آغاز عملیات ارتقا و بازسازی تصفیه خانه گلستان

شعرخوانی زیبای شمس لنگرودی

بررسی نگاه سعدی به «طلب عمر جاودانه» با استناد به اشعار وی

واکنش رئیس جبهه اصلاحات به رفع حصر مهدی ‎کروبی

پزشکیان: تغییر افراد لزوماً راهکار موثری برای رفع مشکلات نیست

واکنش مهاجرانی به تجمع مدافعان قانون عفاف و حجاب

تداوم ادعاهای بی‌اساس «ترامپ» علیه ایران

افزایش تولید از چاه 60 آزادگان جنوبی

3.7 میلیون مواد محترقه در کردستان کشف شد

دست‌درازی پسر 18 ساله به زن جوان خون به پا کرد | آزادی قاتل بعد از 22 سال حبس

پویش"کودکان تالابی به استقبال بهار" در خانه محیط زیست شادگان برگزار شد

ساخت موزه دفاع مقدس در بوشهر مطالبه رزمندگان است

خانزادی مدیرعامل جدید منطقه آزاد اروند شد

محفل انس با قرآن یادبود شهدای مقاومت در بیرجند برگزار شد

خبر فوری تعطیلی بانکهای اهواز فردا سه شنبه 28 اسفند 1403

خبر فوری تعطیلی بانکهای خوزستان فردا سه شنبه 28 اسفند 1403 به دلیل تعطیلات نوروز

شانزدهمین نمایشگاه قرآن کریم در حسینیه جماران بیرجند

هتل پارسیان آزادی تهران: انتخابی ممتاز برای اقامت در قلب پایتخت

(تصاویر) بازار خرید عید در اهواز

افزایش 300 درصدی میزبانی های ملی رویدادهای بانوان در خوزستان / بانوان استان سهم خواهی بیشتری از ورزش کشور دارند

هواشناسی خوزستان برای این مناطق هشدار سطح زرد صادر کرد

کشف بزرگ مواد محترقه در سه شهر خوزستان/ماجرا چه بود؟

کشف 3.7 میلیون مواد محترقه در کردستان

مدارس یک شهر خوزستان فردا تعطیل شد

باشگاه فولاد خوزستان جریمه شد!

دو مکان در دزفول و مسجد سلیمان ثبت ملی شدند

دور جدید عملیات شورشی «ارتش آزادی‌بخش بلوچستان»

اعلام هشدار نارنجی‌رنگ هواشناسی