{"id":3985,"date":"2024-01-02T12:00:15","date_gmt":"2024-01-02T11:00:15","guid":{"rendered":"https:\/\/takatoa.net\/qai\/home\/qai\/events-2\/"},"modified":"2024-02-27T12:49:28","modified_gmt":"2024-02-27T11:49:28","slug":"demonstrator","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/takatoa.net\/qai\/home\/qugpt\/demonstrator\/","title":{"rendered":"Demonstrator"},"content":{"rendered":"
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Die grundlagenorientierten Entwicklungen im Bereich des Quanten Computings und der Quantum Artificial Intelligence haben in den vergangenen Monaten deutlich an Fahrt zugelegt. So werden sich in n\u00e4chster Zeit auch immer mehr Nutzergruppen mit fachaufgaben\u00adbezogenen Fragestellungen diesem Thema n\u00e4hern, die kein allgemein forschungs\u00adgetriebenes Interesse an der Quantentechnik haben, sondern deren Vorteile f\u00fcr ihre Arbeit unmittelbar zum Einsatz bringen wollen.\n\n\n<\/span>
\nDer hier vorgestellte Demonstartor zeigt, wie k\u00fcnftig im Bereich der Quantum Artificial Intelligence an Real-World-Fragestellungen gearbeitet werden kann.<\/span><\/h4>\n\n\n
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Login<\/span><\/h2>

Der Demonstrator ist eine webbasierte Anwendung<\/span>. Ausschlie\u00dflich der Zugriff auf diese bedarf einer <\/span>zentral Anmeldung<\/span>.<\/p> \"\"

Der Nutzer wird dann schrittweise durch die einzelnen Bearbeitungs\u00adbereiche der Anwendung gef\u00fchrt. <\/p>\"\"<\/div>


Die in der Anwendung definierten Inhalte werden beim Benutzer gespeichert und k\u00f6nnen <\/span>von dort geladen werden . \n
Damit beh\u00e4lt der Nutzer <\/span>die vollst\u00e4ndige Hoheit \u00fcber und damit auch Verantwortung f\u00fcr die Strukturdaten<\/span> des von ihm <\/span>definierten Systems. \n
Unabh\u00e4ngig davon k\u00f6nnen<\/span> nach Bedarf die Daten auch als Teil der Nutzerinformation verschl\u00fcsselt <\/span>hinterlegt werden.<\/p> \"\"

Auf der Seite \u201e<\/span>Benutzer\u201c erh\u00e4lt der Anwender einen \u00dcberblick auf die von ihm durchgef\u00fchrten Aktivit\u00e4ten.<\/p><\/div> <\/div> <\/div> <\/div>

System\u00addefinition<\/span><\/h2>

Im Rahmen der Systemdefinition wird festgelegt auf welcher Hardware Training und Berechnung durchgef\u00fchrt werden soll. Der Nutzer ben\u00f6tigt dazu gegebenenfalls eine eigene Zugriffs\u00adberechti\u00adgung auf die jeweilige Hardware, f\u00fcr die er auch m\u00f6gliche Kosten zu tragen hat. <\/p>\"\"

Zur Systemdefinition geh\u00f6rt auch die Festlegung der Struktur des Neuronalen Netzes. <\/p>\"\"<\/div>


Die Eingangs- und Parameterdaten werden \u00fcber textbasierte Dateien zugef\u00fchrt. <\/p>\"\"

Die Trainingsparameter k\u00f6nnen unmittelbar nachgesteuert werden, um auch Parameterstudien durchf\u00fchren zu k\u00f6nnen. <\/p> \"\"

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Im Demonstrator wird f\u00fcr Training und Berechnung ein Dissipative Perceptron-Based Quantum Neural Network (DPBQNN)<\/span> verwendet.<\/p><\/div> <\/div> <\/div> <\/div>

Training<\/span><\/h2>

Das Training des QAI-Systems wird angesto\u00dfen und kann dann im aktuellen Status verfolgt werden.  <\/p> \"\"<\/div>

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Das Ergebnis wird mit seiner Hauptentwicklung  protokolliert und angezeigt. Weitere Trainingsergebnisse k\u00f6nnen erg\u00e4nzend heruntergeladen werden.<\/p><\/div> <\/div> <\/div> <\/div>

Berechnung<\/span><\/h2>

Nach erfolgtem Training kann das System f\u00fcr Berechnungen herangezogen werden. Dazu werden dem System entsprechnde Eingabedaten zugef\u00fchrt.\n<\/p> \"\"<\/div>

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im Rahmen eines Postprocessings k\u00f6nnen die Berechnungs\u00adergebnisse aus den verwendeten (georeferenzierten) Daten in Karten\u00adinforma\u00adtionen zur\u00fcck \u00fcbertragen werden. <\/p><\/div> <\/div> <\/div> <\/div>

Daten\u00advor\u00adbereitung <\/span><\/h2>

Systeme im Bereich der Quantum Artificial Intelligence<\/span> verwenden f\u00fcr optimale Rechenl\u00e4ufe entsprechend vorbereitete, quantenstrukturierte Input-Daten<\/span>. Da diese regelm\u00e4\u00dfig nicht <\/span>unmittelbar zur Verf\u00fcgung stehen, m\u00fcssen sie im Rahmen eines Preprocessings entsprechnd aufbereitet werden.\n
Der Demonstartor zeigt auch hier L\u00f6sungsans\u00e4tze, wie ein solche Datenvorbereitung m\u00f6glichst benutzerfreundlich angeboten werden kann.\n<\/p> \"\"<\/div>

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Im Hinblick auf den von takatoa gew\u00e4hlten Schwerpunkt der Geodatennutzung<\/span> sind im Demonstra<\/span>tor L\u00f6sungs\u00adans\u00e4tze zur Datennutzung aus verschiedenen Geo\u00adinforma\u00adtions\u00adsystemenund aus Bildarchiven gezeigt. \n
Dar\u00fcberhinaus kann eine Vorbereitung f\u00fcr Datenbankdaten oder einfachen Listen erfolgen. <\/p><\/div> <\/div> <\/div> <\/div>

Dashboard<\/span><\/h2>

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Als Hintergrundinformation ist in den Demonstrator auch die Aufbereitung einiger allgemeiner Daten zur Nutzung des Quantum Computings in Form eines Dashboards eingef\u00fcgt. <\/p> <\/div>

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Produkt\u00adzugang<\/span><\/h2>

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Unabh\u00e4ngig von der Tasache, dass es sich bei dem Demonstrator nicht um ein marktfertiges Produkt handelt, zeigt er auch, wie eine Verrechnung der Nutzung des dienstebasierten Systems auch kostenseitig abgewickelt werden kann. \n<\/p> <\/div> <\/div> <\/div> <\/div>

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Warum der Demonstrator?<\/span><\/h2>

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Arbeiten im Bereich des Quanten Computings werden heute zu einem Gro\u00dfteil als Machbarkeits\u00adstudien unter \u201eLabor\u00adbedin\u00adgungen\u201c erstellt. Das hei\u00dft, es werden Quanten\u00adsysteme definiert und ausgetestet, die regelm\u00e4\u00dfig mit den verf\u00fcgbaren Programmier\u00adwerk\u00adzeugen auf unmittel\u00adbarer Softwareentwickler-Umgebungen bearbeitet werden.\n

Dar\u00fcber hinaus kommen im Wesentlichen Standard\u00addatens\u00e4tze als Unter\u00adsuchungsgrundlage zum Einsatz. Zum Beispiel der in den 1990er Jahren am Courant Institute of Mathematical Sciences der New York University erstellte MNIST-Datensatz. Diese Heran\u00adgehens\u00adweise liefert eine hohe Vergleich\u00adbakeit der verschiedenen Ans\u00e4tze, erreicht aber nur begrenzt existierende Fragestellungen von Real-World-Themen.\n

\nF\u00fcr den letztgenannten Bereich bedarf es bei der Bereitstellung von Werkzeugen der Erf\u00fcllung von Anforderungen, die einen entsprechenden Nutzer ins Zentrum der Betrachtungen stellt. Der Principal Research Scientist von IBM, Paul Nation, hat im Rahmen des IBM Quantum Summit 2023 dazu das Berufsfeld des Quantum Computational Scientists beschrieben, das sich von Aufgabenstellungen in der Grundlagenforschung deutlich abgrenzt. Nation sagt:\n

\n\u201eEin Quantum Computational Scientist ist nicht an der Quantenmaschine selbst interessiert, sondern an der Nutzung der Maschine zur L\u00f6sung eines bestimmten Rechenproblems.\u201c<\/span>\n

\nF\u00fcr solche Nutzer liefert der Demonstrator einen Einblick in k\u00fcnftige Anwendungsstrukturen des Quantum Computings.<\/p> <\/div> <\/div> <\/div> <\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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