Kwantowa sztuczna sieć neuronowa. Część 2. Model ruchu ramienia robota PR-02

• Autorzy: Tchórzewski J. , Domański P.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2018.96.0003

Warianty tytułu

EN

Thea systemic artificial neural network inspired with quantum technology. Part 2. The model of the robot movement PR-02

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (23-24.04.2018 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł jest kontynuacją pracy pod tym samym tytułem głównym i podtytułem: Część 1. Obliczenia kwantowe. W niniejszej pracy zamieszczono wybrane elementy metody i algorytmu dotyczącego inspirowania modelu neuralnego ruchu robota PR-02 za pomocą rozwiązań informatyki kwantowej. Zwrócono uwagę na występujące problemy w zakresie przeprowadzania obliczeń kwantowych na komputerach klasycznych. Pokazano, że można przeprowadzać kwantyzację, obliczenia kwantowe i dekwantyzację na komputerze klasycznym, co wiąże się z wydłużeniem obliczeń neuronalnych. Dla założonej liczby 1 000 quasi równoległych obliczeń nie uzyskano poprawy przebiegu trajektorii, ale uzyskano bardziej precyzyjny punkt startu i punkt docelowy ruchu ramienia robota PR-02. Badania są kontynuowane dla 10 000 quasi równoległych obliczeń, co na klasycznych komputerach wymaga znacznie dłuższego czasu obliczeń.

EN

The article is a continuation of the work under the same main title and subtitle: Part 1. Quantum calculations. This paper presents selected elements of the method and algorithm for inspiring the PR-02 robot's neural motion model with the help of quantum computing solutions. Attention was paid to the problems occurring in the field of quantum computing on classical computers. It has been shown that quantization, quantum computation and dequantization on a classical computer can be performed, which is associated with the prolongation of neuronal calculations. For the assumed number of 1 000 quasi parallel calculations, no improvement in the path trajectory was achieved, but a more precise starting point and target point of the robot arm movement PR-02 were obtained. The research is continued for 10,000 quasi parallel computations, which requires much longer calculation time on classic computers.

Słowa kluczowe

PL

dekwantyzacja; kwantyzacja; obliczenia kwantowe; robot PR-02; sztuczna sieć neuronowa

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: No. 96
• Strony: 33--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tchórzewski J.

• Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach

autor

Domański P.

• Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach

Bibliografia

• [1] Byron F. W., Fuller R. W., Matematyka w fizyce klasycznej i kwantowej, PWN, Warszawa 1973.
• [2] Dindrof R., Modernizacja układu sterowania robota przemysłowego PR-02 z napędem pneumatycznym, Pomiary Automatyka Robotyka nr 12, PIAP, Warszawa 2007.
• [3] Dokumentacja techniczno-ruchowa robota PR-02. WSK, Kalisz 1979, s.121.
• [4] Giaro K., Kamiński M., Wprowadzenie do algorytmów kwantowych, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2003.
• [5] Domański P., Model i implementacja Kwantowej Sztucznej Sieci Neuronowej na przykładzie ruchu robota PR-02. Praca inżynierska napisana pod kierunkiem prof. nzw. Dr hab. inz. Jerzego Tchórzewskiego w Instytucie Informatyki na Wydziale Nauk Ścisłych UPH w Siedlcach. UPH. Siedlce 2017.
• [6] Heller M., Mechanika kwantowa dla filozofów, OBI, Kraków 1996.
• [7] Hirvensalo M., Algorytmy kwantowe, WSiP, Warszawa 2004.
• [8] Honczarenko J., Roboty przemysłowe: Budowa i zastosowanie. WNT, Warszawa 2004, s. 336.
• [9] Instrukcja laboratoryjna: Stanowisko dydaktyczne: Manipulator PR-02, Instytut Cybernetyki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2002.
• [10] Kaczorek T., Podstawy teorii sterowania, WNT, Warszawa 2005
• [11] Kasabov N., Neuro-, Genetic-, and Quantum Inspired Evolving Intelligent Systems, International Symposium on Evolving Fuzzy Systems, 2006, pp. 63 – 73.
• [12] Osowski S., Sieci neuronowe do przetwarzania informacji. OW PW, Warszawa 2013, s. 422.
• [13] Palewski A., Wnuk M., Stanowisko dydaktyczne manipulator PR–02, Instytut Cybernetyki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, Raport serii: Sprawozdania nr 1, Wrocław 2002.
• [14] Pittenger A.O., An Introduction to Quantum Computing Algorithms, Birkhauser, Boston 2000.
• [15] Pisarek Ł., Modernizacja systemu sterowania manipulatora pneumatycznego PR-02. Praca dyplomowa. Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2007,
• [16] Ruciński D., Neural-evolutionary Modelling of Polish Electricity Power Exchange, XPlore Digital Library, EPNet, PWr., 2016.
• [17] Szkodny T., Kinematyka robotów przemysłowych, wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2013.
• [18] Świerczewski Ł., Symulacja funkcjonalnego systemu kwantowego na równoległych komputerach klasycznych IV generacji, praca dyplomowa inżynierska, Państwowa Wyższa Szkoła Informatyki i Przedsiębiorczości w Łomży Instytut Informatyki i Automatyki, Łomża 2013.
• [19] Tadeusiewicz R., Szaleniec M., Leksykon sieci neuronowych, Wyd. Fundacji „Projekt Nauka”, Wrocław 2015.
• [20] Tchórzewski J., Ruciński D., Quantum inspired evolutionary algorithm to improve the accuracy of a neuronal model of the electric power exchange, Proceedings of IEEE EUROCON 2017 - 17th International Conference on Smart Technologies, IEEE Xplore Digital Library, pp. 638-643.
• [21] Tchórzewski J., Ruciński D., Modeling and simulation inspired by quantum methods of the Polish Electricity Stock Exchange, 2017 Progress in Applied Electrical Engineering (PAEE), IEEE XPlore Digital Library, pp. 1-5.
• [22] Tchórzewski J., Ruciński D., Evolutionary algorithm inspired by the methods of quantum computer sciences for the improvement of a neural model of the electric power exchange, Information System in Management, Vol. 6/2017, No 4, pp. 343-355.
• [23] Tchórzewski J., Neural networks for processing knowledge about electric Energy market, Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering, No. 53, 2007, pp. 51-63.
• [24] Tchórzewski J., Cybernetyka życia i rozwoju systemów, Monografie nr 22, Wydawnictwo AP, Siedlce 1992.
• [25] Tchórzewski J., Inżynieria rozwoju systemów. Monografie nr 18, Wydawnictwo Uczelniane WSR-P w Siedlcach, Siedlce 1990.
• [26] Tchórzewski J., Wołonka Ł., Możliwości informatyki kwantowej do poprawy dokładności modelowania. Część 2, Ruch robota PR-02. Poznan University of Technology Aacademic Journals, No 88, Electrical Engineering, 2016.
• [27] Żurada J., Barski M., Jędruch W. Sztuczne sieci neuronowe. Podstawy teorii i zastosowania, Wydawnictwo PWN, Warszawa 1996.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).