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《ScienceDaily》:机器人利用量子技术学习速度更快

2021-03-29 09:24 性质:原创 作者:无人系统网 来源:无人系统网
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一份来自奥地利维也纳大学的研究;概括:人工智能是我们现代生活的一部分。实际应用中的一个关键问题是这种智能机器的学习速度有多快。实验已经回答了这个问题,...

一份来自奥地利维也纳大学的研究;

概括:

人工智能是我们现代生活的一部分。实际应用中的一个关键问题是这种智能机器的学习速度有多快。实验已经回答了这个问题,表明量子技术可以加快学习过程。物理学家通过将用于单光子的量子处理器用作机器人来实现了这一结果。

人工智能是我们现代生活的一部分。实际应用的一个关键问题是这种智能机器的学习速度有多快。一项实验已经回答了这个问题,表明量子技术可以使学习过程加速。物理学家通过使用单光子的量子处理器作为机器人来实现这一结果。

机器人解决电脑游戏,识别人类的声音,或帮助寻找最佳的医疗方法:这些只是人工智能领域在过去几年中产生的几个惊人的例子。对更好的机器的持续竞逐,导致了如何以及用什么手段可以实现改进的问题。与此同时,量子技术的巨大最新进展也证实了量子物理学的力量,不仅因为它的理论常常是奇特而令人费解的,而且还因为它在现实生活中的应用。因此,人们萌生了将两个领域合并的想法:一方面是人工智能,其自主机器;另一方面是量子物理,其强大算法。

在过去的几年里,许多科学家开始研究如何连接这两个世界,并研究量子力学以何种方式证明对学习机器人有利,或者反之亦然。一些令人着迷的结果已经显示,例如,机器人更快地决定他们的下一步行动,或者使用特定的学习技术设计新的量子实验。然而,机器人仍然无法更快地学习,这是发展越来越复杂的自主机器的一个关键特征。

在Philip Walther领导的国际合作中,来自维也纳大学的实验物理学家团队与来自因斯布鲁克大学、奥地利科学院、莱顿大学和德国航空航天中心的理论家一起,首次成功地通过实验证明了机器人实际学习时间的加快。该团队利用光的基本粒子--单光子,耦合到麻省理工学院设计的集成光子量子处理器中。这个处理器被用作机器人和实现学习任务。在这里,机器人会学习将单个光子路由到一个预定的方向。"实验可以表明,与不使用量子物理学的情况相比,学习时间大大缩短。"该出版物的第一作者Valeria Saggio说。

简而言之,该实验可以通过想象一个机器人站在十字路口来理解,提供的任务是学习总是走左转。机器人通过在做正确动作时获得奖励来学习。现在,如果将机器人放在我们通常的经典世界中,那么它将尝试左转或右转,只有选择左转才会获得奖励。相反,当机器人利用量子技术时,量子物理学的奇异方面就会发挥作用。机器人现在可以利用其最著名也是最奇特的一个特点,即所谓的叠加原理。这可以通过想象机器人同时进行左、右两个转弯来直观地理解。"这个关键特征可以实现量子搜索算法,减少学习正确路径的试验次数。因此,一个能够以叠加方式探索环境的代理,其学习速度将明显快于其经典的同类188bet亚洲真人体育下载网址。"汉斯-布里格尔说,他和他在因斯布鲁克大学的小组一起开发了量子学习代理的理论思想。

这一实验证明,通过使用量子计算可以增强机器学习,这显示出将这两种技术结合起来时,具有很好的优势。"我们对量子人工智能的可能性的理解才刚刚开始",菲利普-瓦尔特说,"因此,每一个新的实验结果都有助于这一领域的发展,目前,这一领域被视为量子计算最肥沃的领域之一。"

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