RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Моделирование и анализ информационных систем // Архив

Модел. и анализ информ. систем, 2024, том 31, номер 3, страницы 280–293 (Mi mais828)

Computing methodologies and applications

Матрично-кубитный алгоритм семантического анализа вероятностных данных

И. А. Суров

Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: В статье представлен метод семантического анализа данных посредством комплекснозначного матричного разложения. Метод основан на квантовой модели контекстно-чувствительных решений, согласно которой наблюдаемые вероятности порождаются кубитными состояниями, представляющими субъективный смысл контекстов для базисного решения. В простейшем трёхконтекстом случае один из кубитов раскладывается в суперпозицию оставшихся двух, математически представляющую смысловые отношения между контекстами. Для использования в задаче анализа данных эта модель представлена в матричной форме так, что строки и столбцы соответствуют контекстам и постановкам эксперимента. При этом наблюдаемые действительные данные порождаются матрицей комплекснозначных амплитуд, раскладываемой на произведение действительной матрицы базисных векторов и комплекснозначной матрицы коэффициентов суперпозиции. Это разложение выявляет устойчивые процессно-смысловые соотношения контекстов, не обнаруживаемые другими методами. В результате данные воспроизводятся более точно и с меньшим числом параметров, чем при использовании сингулярного и неотрицательного матричных разложений той же размерности. Модель успешно испытана в описательном и предсказательном режимах. Результат открывает возможности для разработки природоподобных вычислительных архитектур на новых логических принципах.

Ключевые слова: семантический анализ, поведенческое моделирование, матричное разложение, контекст, квантовая вероятность, квантовая логика, кубит.

УДК: 51-77

MSC: 68Q09, 15A23

Поступила в редакцию: 22.07.2024
Исправленный вариант: 19.08.2024
Принята в печать: 28.08.2024

DOI: 10.18255/1818-1015-2024-3-280-293



© МИАН, 2025