计算机科学 > 机器学习
[提交于 2025年4月29日
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标题: 用于剩余有用寿命预测的混合量子循环神经网络
标题: Hybrid Quantum Recurrent Neural Network For Remaining Useful Life Prediction
摘要: 航空航天领域的预测性维护高度依赖于对喷气发动机剩余使用寿命的准确估计。 本文介绍了一种混合量子循环神经网络框架,结合了量子长短期记忆层和经典密集层,用于NASA商用模块化航空推进系统仿真数据集的剩余使用寿命预测。 每个量子长短期记忆门用量子深度注入电路取代传统的线性变换,使网络能够更有效地学习高频成分。 实验结果表明,尽管可训练参数较少,但混合量子循环神经网络在均方根误差和平均绝对误差方面比基于堆叠长短期记忆层的循环神经网络提高了多达5%。 此外,与随机森林、卷积神经网络和多层感知器等已建立的技术进行的全面比较表明,我们的方法达到了15.46的均方根误差,分别超过了这些基线约13.68%、16.21%和7.87%。 然而,它仍逊色于某些先进的联合架构。 我们的研究结果强调了在有限数据条件下,混合量子-经典方法在时间序列预测中的潜力,为提高预测性维护任务的可靠性提供了新的途径。
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