基于量子計(jì)算技術(shù)的智能算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、量子計(jì)算具有并行性、指數(shù)加速和指數(shù)級(jí)存儲(chǔ)容量等特征，已經(jīng)成為當(dāng)今世界各國(guó)緊密跟蹤的前沿學(xué)科之一。量子理論中有關(guān)量子態(tài)的疊加、糾纏和干涉等特性，有可能解決經(jīng)典計(jì)算中的許多難題，它以獨(dú)特的計(jì)算性能和強(qiáng)大的計(jì)算能力引起科技界的廣泛關(guān)注。
　　智能算法是近幾年來(lái)優(yōu)化領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究方向，被越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注，尤其是模擬自然界社會(huì)性生物的進(jìn)化機(jī)制和群體行為的群體智能算法，它是一種隨機(jī)搜索優(yōu)化算法，作為群體智能研究領(lǐng)域的兩種算法，模擬生物

2、蟻群的蟻群算法和模擬鳥(niǎo)群運(yùn)動(dòng)模式的微粒群算法，由于概念簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便等特點(diǎn)，短期內(nèi)迅速得到了國(guó)際演化計(jì)算研究領(lǐng)域的認(rèn)可。
　　結(jié)合量子計(jì)算的智能方法也是一個(gè)新的研究領(lǐng)域，可以在一定程度上提高計(jì)算效率和克服陷入局部極值。為此，開(kāi)展量子計(jì)算智能技術(shù)的研究，將量子計(jì)算中的一些基本概念引進(jìn)到經(jīng)典計(jì)算上，用來(lái)改善經(jīng)典計(jì)算的性能，成為眾多學(xué)者所關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，同時(shí)具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。本文借鑒量子理論的特性，研究了結(jié)合量子計(jì)算的智能算

3、法，首先將量子計(jì)算方法和蟻群算法相融合，提出了一種新的量子蟻群算法，并將其用在解決中國(guó)旅行商問(wèn)題中；然后結(jié)合量子微粒群算法，提出了一種改進(jìn)算法，并驗(yàn)證了該算法的有效性。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.量子計(jì)算的原理概述。介紹了量子計(jì)算原理，量子力學(xué)理論的量子位、量子門(mén)、量子寄存器；介紹了量子計(jì)算的一些特性，比如量子態(tài)的疊加、狀態(tài)相干性、狀態(tài)糾纏性和并行性。
　　2.智能算法的研究。介紹了微粒群算法的原理、算法流程和應(yīng)用方面的研究

4、現(xiàn)狀，蟻群算法的基本原理、算法流程和蟻群算法的特點(diǎn)、改進(jìn)算法等，并將蟻群算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于蟻群的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于中小企業(yè)信用評(píng)價(jià)上有較強(qiáng)的泛化能力，較高的準(zhǔn)確性，而且網(wǎng)絡(luò)收斂速度較快。
　　3.量子蟻群算法的研究與應(yīng)用。提出了改進(jìn)的量子蟻群算法，用量子比特來(lái)表示信息素，用量子旋轉(zhuǎn)門(mén)的旋轉(zhuǎn)操作來(lái)更新信息素，并給出了新算法的實(shí)現(xiàn)步驟，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了此算法與基本蟻群算法相比，提高了收斂速度和尋找最優(yōu)解的能力，并將量子蟻群