[1]韩思予,贾林瀚,李宇峰.稳健的量子重上传分类器[J].智能系统学报,2026,21(3):617-626.[doi:10.11992/tis.202507029]
HAN Siyu,JIA Linhan,LI Yufeng.Robust data re-uploading quantum model[J].CAAI Transactions on Intelligent Systems,2026,21(3):617-626.[doi:10.11992/tis.202507029]
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《智能系统学报》[ISSN 1673-4785/CN 23-1538/TP] 卷:
21
期数:
2026年第3期
页码:
617-626
栏目:
学术论文—机器学习
出版日期:
2026-05-05
- Title:
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Robust data re-uploading quantum model
- 作者:
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韩思予1,2, 贾林瀚1,2, 李宇峰1,2
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1. 南京大学 计算机软件新技术全国重点实验室,江苏 南京 210023;
2. 南京大学 人工智能学院,江苏 南京 210023
- Author(s):
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HAN Siyu1,2, JIA Linhan1,2, LI Yufeng1,2
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1. State Key Laboratory for Novel Software Technology, Nanjing University, Nanjing 210023, China;
2. School of Artificial Intelligence, Nanjing University, Nanjing 210023, China
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- 关键词:
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量子机器学习; 数据重上传; 正则化; 过拟合; 稳健性; 量子计算; 量子神经网络; 变分量子电路
- Keywords:
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quantum machine learning; data re-uploading; regularization; overfitting; robustness; quantum computing; quantum neural network; variational quantum circuit
- 分类号:
-
TP18
- DOI:
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10.11992/tis.202507029
- 文献标志码:
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2026-3-18
- 摘要:
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针对数据重上传模型在实际应用中仍面临严重的过拟合与超参数敏感性问题,本研究提出了稳健重上传分类器。它通过一种创新的损失函数设计,在传统的量子态保真度基础上引入了正则化项,从而有效抑制过拟合现象并增强模型的泛化性能与稳健性。实验结果充分证明了稳健重上传分类器在降低过拟合风险、增强模型稳健性方面的显著优势。这种创新不仅为量子机器学习中损失函数的设计开拓了新路径,也为分类任务的泛化能力研究提供了新的实验依据,为未来量子机器学习的进一步发展奠定了实践基础。
- Abstract:
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To address the severe overfitting and hyperparameter sensitivity problem of the data re-uploading model, we introduce the robust quantum re-uploading classifier, featuring an innovative loss function that combines quantum state fidelity with a strategically designed regularization term. This combination effectively reduces overfitting and considerably enhances model stability and generalization. Experimental results on benchmark datasets clearly demonstrate the classifier’s superiority over existing methods, particularly in mitigating overfitting and sustaining robust predictions. Consequently, this novel strategy not only opens new avenues for designing loss functions in QML but also provides empirical insights into generalization capabilities. It establishes a strong foundation for future quantum classification research and applications.
备注/Memo
收稿日期:2025-7-27。
基金项目:国家自然科学基金项目(62576162);中央高校基本科研业务费专项经费项目(022114380023).
作者简介:韩思予,硕士研究生,主要研究方向为机器学习、数据挖掘。曾担任ICML、IJCAI等人工智能领域著名学术会议审稿人。E-mail:hansy@lamda.nju.edu.cn。;贾林瀚,博士研究生,主要研究方向为机器学习、数据挖掘。曾担任ICML、ICLR、NeurIPS等人工智能领域著名学术会议审稿人,曾获国家奖学金、南京大学优秀研究生、中国计算机学会优秀大学生等荣誉。发表学术论文8篇。E-mail:jialh@lamda.nju.edu.cn。;李宇峰, 教授,博士生导师,国家级人才,中国计算机学会杰出会员,主要研究方向为机器学习、数据挖掘。担任中国人工智能学会机器学习专委秘书长,人工智能领域著名国际期刊《Artificial Intelligence》《Machine Learning》编委,《Frontiers of Computer Science》《计算机研究与发展》青年编委。入选人工智能旗舰国际会议IJCAI21青年成就亮点报告,获江苏省科学技术一等奖、吴文俊人工智能优博指导教师、华为火花奖等科研奖励。发表学术论文90余篇,获国内外优秀论文奖4次。E-mail:liyf@nju.edu.cn。
通讯作者:李宇峰. E-mail:liyf@nju.edu.cn
更新日期/Last Update:
1900-01-01