КВАНТОВИЙ МЕТОД ОПОРНИХ ВЕКТОРІВ: РОЗРОБКА ВАРІАЦІЙНИХ АЛГОРИТМІВ ДЛЯ РЕАЛІЗАЦІЇ КЛАСИФІКАЦІЇ ДАНИХ У ТЕХНІЧНИХ, ПРИРОДНИЧИХ І СОЦІАЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИХ СИСТЕМАХ

Анотація

У роботі наведені результати дослідження застосування квантового методу опорних векторів у різних сферах, зокрема в технічних, природничих і соціально-економічних системах. Для висвітлення способів застосування квантового підходу у технічних інформаційних системах було використано проблему класифікації зловмисного трафіку, для природничих систем – проблему класифікації якості води, для економічних систем – проблему класифікації відтоку клієнтів. У випадку класифікації зловмисного трафіку, квантова модель продемонструвала кращу ефективність порівняно з класичними методами, хоча час навчання був трохи більшим через обмежену доступність квантових комп'ютерів. Враховуючи потенціал квантового обчислення для обробки великого обсягу даних та складних аналітичних завдань, його застосування в кібербезпеці може сприяти виявленню та прогнозуванню кібератак, захисту мереж та систем від загроз, а також виявленню вразливостей і встановленню механізмів їх усунення.

У випадку екологічних досліджень, класичні методи та квантовий класифікатор продемонстрували приблизно однакову якість класифікації, але результати не досягали еталонного рівня. Для поліпшення моделей можна використовувати кращі методи класифікації або комбінувати класичні методи з квантовими для отримання більш точних результатів.

У випадку прогнозування відтоку клієнтів у фінансових задачах, квантовий метод опорних векторів перевершив класичні методи, що свідчить про його великий потенціал, який може бути реалізований у якісні результати у майбутньому. Для подальшого розвитку таких застосувань необхідно вдосконалювати алгоритми, збільшувати кількість квантових ресурсів та активно використовувати нові підходи до навчання та оптимізації моделей.