基于量子計算技術(shù)的智能算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、量子計算具有并行性、指數(shù)加速和指數(shù)級存儲容量等特征，已經(jīng)成為當今世界各國緊密跟蹤的前沿學(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)典計算中的許多難題，它以獨特的計算性能和強大的計算能力引起科技界的廣泛關(guān)注。
　　智能算法是近幾年來優(yōu)化領(lǐng)域的一個重要的研究方向，被越來越多的學(xué)者關(guān)注，尤其是模擬自然界社會性生物的進化機制和群體行為的群體智能算法，它是一種隨機搜索優(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群運動模式的微粒群算法，由于概念簡單、實現(xiàn)方便等特點，短期內(nèi)迅速得到了國際演化計算研究領(lǐng)域的認可。
　　結(jié)合量子計算的智能方法也是一個新的研究領(lǐng)域，可以在一定程度上提高計算效率和克服陷入局部極值。為此，開展量子計算智能技術(shù)的研究，將量子計算中的一些基本概念引進到經(jīng)典計算上，用來改善經(jīng)典計算的性能，成為眾多學(xué)者所關(guān)注的一個問題，同時具有重要的理論價值和應(yīng)用價值。本文借鑒量子理論的特性，研究了結(jié)合量子計算的智能算

3、法，首先將量子計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旅行商問題中；然后結(jié)合量子微粒群算法，提出了一種改進算法，并驗證了該算法的有效性。具體研究內(nèi)容如下:
　　1.量子計算的原理概述。介紹了量子計算原理，量子力學(xué)理論的量子位、量子門、量子寄存器；介紹了量子計算的一些特性，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、改進算法等，并將蟻群算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實驗結(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)信用評價上有較強的泛化能力，較高的準確性，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。提出了改進的量子蟻群算法，用量子比特來表示信息素，用量子旋轉(zhuǎn)門的旋轉(zhuǎn)操作來更新信息素，并給出了新算法的實現(xiàn)步驟，通過實驗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