Како наши животи постају све више оријентисани на податке, ограничења класичног рачунарства захтевају прелазак на квантно машинско учење. Са могућношћу брзог факторисања и обраде огромних количина скупова података, квантно машинско учење може убрзати ефикасност, доношење одлука, побољшано препознавање образаца, побољшану сигурност и напредно моделирање.
Без обзира на употребу квантног машинског учења, то је поље у настајању које ће процветати раније него што можемо да замислимо.
Стога, ако сте ентузијаста КМЛ-а, требало би да кренете на пут учења и савладате све детаље КМЛ-а. Док су ресурси у наставку дизајнирани да вам помогну да урадите управо то, хајде да почнемо са основама.
Преглед садржаја
Шта је квантно машинско учење?
Квантно машинско учење није ништа друго до интеграција квантних рачунарских метода и алгоритама у програме машинског учења. Према Гуглу, показало се да је квантно машинско учење у стању да реши сложене проблеме који су изазовни за класичне/традиционалне рачунаре.
Квантно машинско учење може бити корисно за различите области, од управљања ланцем снабдевања преко криптографије до ИТ-а.
Начини на које је квантно машинско учење другачије
КМЛ се разликује од редовног машинског учења на много начина; расправљамо о ових 5:
- Квантно машинско учење користи кубите уместо битова за побољшање оперативних система
- Користећи концепте суперпонирања и квантног преплитања, квантни рачунари могу истовремено обављати више сложених проблема
- Потенцијал КМЛ-а за убрзање је огроман, а квантни рачунари такође могу да рукују подацима високе димензије
- У будућности, квантно машинско учење може донети побољшане безбедносне протоколе, убрзати развој нових лекова и појачати предлоге система препорука
Сада када знате да је КМЛ поље које се брзо развија, останите испред кривуље са овим курсевима, књигама и препорукама за платформу:
Квантно машинско учење: едКс
Овај курс квантног машинског учења који нуди Универзитет у Торонту је добра полазна тачка за алгоритме квантног машинског учења и како их треба применити у Питхон-у.
Захтева само 6-9 сати недељно, овај напредни курс се углавном одвија самостално. Постоје два начина за похађање овог курса. Верификована верзија која се плаћа, а провера, то је бесплатно. Оно што их разликује је неограничен приступ ресурсима за учење. Поред дељивог сертификата о завршетку са оцењеним оценама и испитима доступним у плаћеној верзији.
Петтер Виттек, доц. Професор на Универзитету у Торонту предаје овај курс. Помаже у расветљавању тренутних и блиских будућих квантних технологија. И како се од њих очекује да надмаше класичне рачунаре.
Сигурно ћете научити варијациона кола, класично-квантне хибридне алгоритме учења, једноставна стања за пробабилистичке моделе и необичне функције кернела.
Штавише, такође можете научити како да примените следеће алгоритме:
- Квантна Фуријеова трансформација
- Процена квантне фазе
- Матрица квантне фазе
- Гаусови процеси
КЦ101 Квантно рачунарство
Овај курс квантног рачунарства КЦ101, који нуди Удеми, приближава се квантној физици кроз проучавање поларизоване светлости.
У ствари, потребан је увод заснован на математици у квантно рачунарство док научите квантну криптографију да бисте безбедно комуницирали. Поред тога, можете искусити ИБМ квантно искуство. Поред тога, обучите квантну машину за векторску подршку да прави предвиђања на основу података из стварног света.
Штавише, кроз 12 сати видеа, 10 чланака и 5 ресурса за преузимање, научићете:
- Како развити и симулирати квантне програме на ИБМ Кискит и Мицрософт К# док их отклањамо
- Како анализирати квантна кола преко Дирацове нотације и модела квантне физике
- Слично томе, како квантно рачунарство може помоћи у АИ, машинском учењу и револуционисати поље науке о подацима
Овај Удеми курс о квантном учењу такође препоручују предузећа широм света својим запосленима. Са 17 секција и 284 предавања, овај курс траје 12 сати.
За учење овог курса биће вам потребно знање из математике и природних наука у 12. разреду, са посебним фокусом на Булову логику, комплексне бројеве, линеарну алгебру, вероватноћу и статистику.
Квантно машинско учење: ОпенХПИ
Желите да научите како да направите и основне и напредне моделе квантног машинског учења? Овај ОпенХПИ курс квантног машинског учења је бесплатан. Предају др Цхриста Зоуфал, Јулиен Гацон и др Давид Суттер.
На овом курсу ћете научити
- Како изградити основне и напредне моделе учења
- Како користити Питхон и Кискит за имплементацију алгоритама за решавање МЛ задатака
- Изазови и будући изгледи Куантум МЛ-а
Савршен за студенте информатике, ентузијасте квантног учења и стручњаке за машинско учење, овај курс ће трајати две недеље, након чега следи завршни испит који морате да положите.
Поглед у план предавања прве недеље нам говори да ће се много тога дешавати у вези са машинама за векторе подршке и варијационим квантним класификаторима. У другој недељи ћемо видети више Квантне генеративне адверсаријске мреже и Квантне Болцманнове машине, са практичним техникама имплементације.
Кискит’с Глобал Суммер Сцхоол
Затим, имамо још један бесплатни ресурс за квантно машинско учење који је бесплатан и отвореног кода. У ствари, Кискитов серијал предавања је доступан на ИоуТубе-у.
Оно што је била двонедељна интензивна летња школа сада је ИоуТубе серијал учења састављен од 25 епизода, од којих свака траје сат или два. Овај курс је подељен на 20 предавања и 5 лабораторијских апликација.
На овом курсу ћете научити
- Како истражити квантне апликације
- Увод у квантна кола, квантне рачунарске алгоритме и операције
- Како направити квантне класификаторе, погледајте квантна језгра у пракси
- Напредни КМЛ алгоритми, квантни хардвер и како избећи неплодне платое и проблеме са обучавањем
Ако сте тражили бесплатне и поуздане изворе да започнете своје КМЛ путовање, али до сада нисте, сматрајте ово својим знаком!
Машинско учење са квантним рачунарима
Ова књига коју су написали Марија Шулд и Франческо Петручионе, ова књига Машинско учење са квантним рачунарима (2021) је добра полазна тачка за удубљење у напредно квантно машинско учење.
Од краткорочних до алгоритама квантног учења отпорних на грешке, ова књига открива теоријске и практичне технике о:
- Параметризована квантна кола
- Хибридна оптимизација
- Кодирање података
- Мапе квантне карактеристике
- Методе језгра
- Квантна теорија учења
- Квантне неуронске мреже
Сада, шта је посебно у вези са другим издањем? Поред тога, како се разликује од првог издања? Он превазилази методе учења под надзором и говори о будућности метода и алгоритама учења квантне машине.
Практични Куантум МЛ са Питхон-ом
Написао др Франк Зицкерт, ова књига практичне квантне машине за учење са Питхоном има за циљ да вас учини стручњаком за квантно машинско учење.
Унутра ћете наћи:
- Дубоко уроњење у основе квантног учења, укључујући, али не ограничавајући се на кубите, квантне капије и квантна кола
- Како применити квантне векторске машине за подршку (КСВМ), квантне к-средње вредности и квантне Болцманове машине на проблеме комбинаторне оптимизације
- Осим тога, неколико стварних решења за уобичајене проблеме као што су проблем трговачког путника (ТСП) и проблем квадратне неограничене бинарне оптимизације (КУБО)
- Како искористити квантне флуктуације и решити проблеме квантним жарењем
- Такође, алгоритми као што су квантни приближни алгоритам оптимизације (КАОА) и варијациони квантни сопствени решавач (ВКЕ)
- Оквири квантног рачунарства, примене у стварном свету и практични примери
Куантум МЛ Витх Питхон
Желите да савладате основе квантног машинског учења? Књига Сантану Паттанаиака о Куантум Мацхине Витх Питхон савршена је за инжењере и КМЛ ентузијасте.
Унутра ћете научити:
- Основе квантног МЛ рачунарства као што су Дирацове нотације, кубити и Белл стање
- Квантни алгоритми као што су квантна Фуријеова трансформација, процена фазе и ХХЛ (Харров-Хассидим-Ллоид)
- Како користити КМЛ за решавање проблема у финансијама, предвиђању, геномици, логистици ланца снабдевања итд
- Поред квантних адијабатских процеса и квантне оптимизације
- Користите комплет алата Кискит из ИБМ-а и Цирк из Гоогле Ресеарцх-а за рад на алгоритмима квантног рачунарства
- Користите Питхон за имплементацију још неких алгоритама заснованих на квантном пореклу и прегледајте главне изазове апликација из стварног живота
Ако не желите да се зауставите само на КМЛ ресурсима, наставите своје учење тако што ћете истражити ове квантне рачунарске платформе:
ИБМ Куантум
Добијте бесплатан приступ у облаку најнапреднијим квантним рачунарима на мрежи уз ИБМ-ов Куантум.
Савршен за едукаторе, програмере и ученике, ИБМ вам омогућава да покренете своја квантна кола само тако што ћете се пријавити и добити АПИ токен.
Дакле, наћи ћете приступ симулаторима и 7-кубитним и 5-кубитним КПУ-овима где ћете добити прилику да учите, развијате и покрећете програме. Поред тога, ево шта вам ИБМ квантна платформа омогућава:
- Научите квантно програмирање користећи водиче корак по корак
- Такође, користите ИБМ Куантум Цомпосер да бисте помогли у изградњи и графички визуелизацији квантних кола на квантном хардверу и симулаторима
- Код, програм и прототип са Питхон-ом у ИБМ Куантум лабораторији, Јупитер Нотебоок окружењу омогућеном у облаку
Има више. Можете се пријавити за програм Куантум Ресеарцхер’с и Едуцатор’с програм. Поред тога, ИБМ-ов директоријум докумената је такође прилично моћан. Од документације за Куантум Цомпосер за почетнике до Кискит Рунтиме-а за програмере, овде ћете сигурно пронаћи све што вам треба.
Штавише, ако сте едукатор, можете користити Теренски водич за подучавање тема. Поред испробавања Квантних лабораторијских туторијала за изградњу и тестирање алгоритама као истраживача.
Гоогле Цирк
Гоогле Цирк је софтверска библиотека Питхон-а коју можете користити за изградњу и оптимизацију квантних кола и њихово покретање на квантном хардверу и симулаторима. Будући да је потпуно отворен, омогућава вам да постигнете врхунске резултате користећи апстракције направљене за данашње квантне рачунаре.
Цирк је савршен и за почетнике и за напредне кориснике и има понуде које одговарају сваком. Као почетник, можете научити како да изградите и симулирате квантна кола за извођење трансформација.
Као напредном кориснику, Цирк вам омогућава да напишете квантни приближни алгоритам оптимизације за НИСК хардвер да бисте оптимизовали решења која су била незамислива у класичном рачунарству. Хајде да погледамо карактеристике Гоогле Куантум АИ Цирк-а које могу да вас оснаже:
- Истражите стратегије уметања КМЛ-а да бисте изградили жељена квантна кола и побољшали их
- Научите да дефинишете уређаје и хардвер да бисте утврдили да ли су КМЛ кола практична и да ли неће имати оперативна ограничења
- Симулирајте са Цирк-ом или симулатором таласне функције кисм и имитирајте квантни хардвер и квантну виртуелну машину
- Спроведите експерименте од краја до краја на Гоогле-овим квантним процесима и прођите кроз код претходних симулатора
Оно што Цирк чини поузданим су детаљни водичи корак по корак и водичи које садржи. Од учења о томе како да се бавите Цирк-ом до добре листе квантних алгоритама из уџбеника до учења детаља Квантне виртуелне машине (КВМ), упознаћете све најважније.
Оно што је најважније, такође можете научити како да примените алгоритме квантне оптимизације на стварном хардверу. Али то није све!
Пошто је то заједница отвореног кода, можете се придружити недељним састанцима и почети да доприносите оквиру отвореног кода.
Амазон Бракет
Дизајниран да убрза истраживање квантног рачунарства, Амазон Бракет је услуга којом се у потпуности управља. Ево најважнијих карактеристика:
- Користите конзистентан скуп развојних алата за рад на квантним рачунарима
- Изградите квантне алгоритме на поузданом облаку и тестирајте их у симулаторима високих перформанси
- Иновирајте уз технолошке и стручне смернице из Амазон Куантум Солутионс лабораторија
- Истражујте алгоритме и имају приступ суперпроводним, заробљеним јонима, неутралним атомима и фотонским уређајима за тестирање различитог хардвера
- Изградите квантни софтвер или развијте оквире отвореног кода
Можете се пријавити за АВС бесплатни ниво на 1 годину или почети са академским истраживањем у оквиру програма АВС Цлоуд Цредит фор Ресеарцх.
Азуре Куантум Цлоуд Сервице
Услуга у облаку која укључује квантни хардвер, софтвер и разноврстан портфолио алата: то је Азуре Куантум услуга у облаку. Шта вам ова платформа омогућава? Хајде да погледамо:
- Добијте бољу идеју о извршавању квантних апликација помоћу Азуре алата за процену квантних ресурса
- Осим тога, помешати класично рачунарство и методе квантног рачунарства за изградњу хибридних алгоритама
- Приступите образовним ресурсима као што су Мицрософт Леарн, туторијали Куантум Ката и случајеви употребе у индустрији да бисте разумели свет КМЛ-а
Дакле, можете почети са бесплатним приступом комплету за развој отвореног кода који је компатибилан са К#, Цирк и Кискит.
Резиме
Док смо разговарали о напредним КМЛ курсевима који ће вам помоћи да останете у току са оним што се дешава у квантном свету, можете почети са књигама за традиционално структурирани увод у квантно рачунарство.
Такође можете истражити 4 платформе (ИБМ, Гоогле Цирк, Амазон Бракет и Азуре) да бисте имали практично искуство учења квантног машинског учења, уз приступ квантном хардверу и облаку.
Већина ових платформи је отвореног кода, а ако тражите заједницу са којом ћете расти, биле би савршене!
Такође можете истражити неке од најбољих курсева науке о подацима.