量子語言模型中量子糾纏的辨識與建模

1、量子語言模型中量子語言模型中量子糾纏量子糾纏的辨識的辨識與建模與建模IdentifyingModelingQuantumEntanglementsinQuantumLanguageModels學(xué)科專業(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究生：解夢嬌指導(dǎo)教師：侯越先教授天津大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二零一五年十一月萬方數(shù)據(jù)摘要近年來，量子理論在許多學(xué)科領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，比如哲學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知、物理、信息檢索等。2004年，vanRijsbergen首次

2、提出了量子理論可以作為一種語言來形式化地描述信息檢索中的對象和處理過程。繼這個先鋒工作后，量子理論在信息檢索領(lǐng)域的影響逐漸擴(kuò)大。2013年，基于量子理論框架，量子語言模型被提出并成功運用于信息檢索領(lǐng)域來建模單詞間的依賴關(guān)系。然而，量子語言模型中的依賴關(guān)系的選取是基于單詞的共現(xiàn)且沒有考慮量子糾纏。量子糾纏一種神奇現(xiàn)象，它不僅是量子理論中一個核心要素，也是當(dāng)代研究的一個重要課題。從數(shù)學(xué)形式來看，一個系統(tǒng)是糾纏的當(dāng)且僅當(dāng)這個系統(tǒng)的狀態(tài)不能被分

3、解為其子系統(tǒng)狀態(tài)的張量積。EPR對中糾纏的兩粒子似乎具有一種神奇的超距效應(yīng)，體現(xiàn)了粒子間的非局域性和不可分性。另外，量子糾纏具有顯著的認(rèn)知意義。在認(rèn)知領(lǐng)域，著名的心理學(xué)家和哲學(xué)家Pauli和Jung提到對潛意識狀態(tài)的識別相當(dāng)于對糾纏態(tài)的測量。重要地，一個糾纏態(tài)可以完備的描述事物的本質(zhì)，并且全局地決定對象之間的內(nèi)在聯(lián)系，而不僅僅是表面上的一種共現(xiàn)關(guān)系。在本文中，我們期望在量子語言模型中辨識和建模量子糾纏。然而，在后測量設(shè)置中，通過文本的經(jīng)

4、典統(tǒng)計學(xué)來決定和測量量子糾纏是非常有挑戰(zhàn)性的！為了解決這個問題，我們理論性地證明了量子糾纏和統(tǒng)計無條件純依賴的聯(lián)系。由于無條件純依賴是可實現(xiàn)的，我們可以通過從文本中提取無條件純依賴模式來刻畫量子糾纏?；诹孔蛹m纏是可測量的，我們進(jìn)一步將量子糾纏用于量子語言模型框架。最后，我們將改進(jìn)的模型分別與原始的量子語言模型和基于無條件純依賴的馬爾科夫隨機(jī)場模型比較，實驗證明我們的模型是有用且是有效的。具體地，本文通過以下幾個要點來闡明：（1）比較經(jīng)