Internationale Zeitschrift für Schwarmintelligenz und Evolutionsberechnung

Abstrakt

Quantenneuronale Netzwerke, Computergestützte Feldtheorie und Dynamik

Carlos Pedro Gonçalves*

Um Quanten-künstliche neuronale Netzwerke (QuANNs) als quantendynamische Computersysteme zu behandeln, wird eine Formalisierung von Quanten-künstlichen neuronalen Netzwerken als dynamische Systeme entwickelt, die das Konzept der unitären Abbildung auf die neuronale Berechnungsumgebung erweitert und eine Quantencomputer-Feldtheorie in das Netzwerk einführt. Der Formalismus wird in einer Simulation eines quantenrekurrenten neuronalen Netzwerks veranschaulicht und die resultierende Felddynamik wird untersucht. Dabei werden entstehende neuronale Wellen mit Anregungs- und Entspannungszyklen auf der Ebene des quantenneuronalen Aktivitätsfelds sowie Signaturen am Rande des Chaos gezeigt, wobei die lokalen Neuronen als weit vom Gleichgewicht entfernte offene Quantensysteme arbeiten und Entropiefluktuationen mit komplexer Dynamik aufweisen, darunter komplexe quasiperiodische Muster und Potenzgesetzsignaturen. Die Auswirkungen auf die Quanteninformatik, die Quantenkomplexitätsforschung, Quantentechnologien und die Neurowissenschaft werden ebenfalls behandelt.