Unsupervised visual clustering has recently received considerable attention. It aims to explain distributions of unlabeled visual images by clustering them via a parameterized appearance model. From a different perspective, the clustering algorithms can be treated as assignment problems, often NP-hard. They can be solved precisely for small instances on current hardware. Adiabatic quantum computing (AQC) offers a solution, as it can soon provide a considerable speedup on a range of NP-hard optimization problems. However, current clustering formulations are unsuitable for quantum computing due to their scaling properties. Consequently, in this work, we propose the first clustering formulation designed to be solved with AQC. We employ an Ising model representing the quantum mechanical system implemented on the AQC. Our approach is competitive compared to state-of-the-art optimization-based approaches, even using of-the-shelf integer programming solvers. Finally, we demonstrate that our clustering problem is already solvable on the current generation of real quantum computers for small examples and analyze the properties of the measured solutions.


翻译:无监督视觉聚类最近受到了广泛关注,其目标是通过参数化外观模型对未标记的视觉图像进行聚类,从而解释其分布。从不同角度来看,聚类算法可视为分配问题,这类问题通常具有NP难度,在当前硬件上仅能精确解决小规模实例。绝热量子计算(AQC)为此提供了解决方案,因为它有望在多种NP难优化问题上实现显著加速。然而,现有聚类公式因扩展性限制不适用于量子计算。因此,本文首次提出了专为AQC求解设计的聚类公式。我们采用伊辛模型来表征AQC上实现的量子力学系统。即使使用现成的整数规划求解器,本方法也能与当前最先进的基于优化的方法相媲美。最后,我们证明在当今真实量子计算机上,该聚类问题已可针对小规模实例求解,并分析了测量解的特性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月2日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月31日
Arxiv
12+阅读 · 2023年5月22日
Arxiv
24+阅读 · 2022年2月4日
Disentangled Information Bottleneck
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月22日
Heterogeneous Deep Graph Infomax
Arxiv
12+阅读 · 2019年11月19日
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月26日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
Arxiv
11+阅读 · 2018年5月21日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
10+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月2日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月31日
Arxiv
12+阅读 · 2023年5月22日
Arxiv
24+阅读 · 2022年2月4日
Disentangled Information Bottleneck
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月22日
Heterogeneous Deep Graph Infomax
Arxiv
12+阅读 · 2019年11月19日
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月26日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
Arxiv
11+阅读 · 2018年5月21日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员