Nov, 2023
从概念空间到量子概念：形式化和学习结构化概念模型
From Conceptual Spaces to Quantum Concepts: Formalising and Learning
Structured Conceptual Models
TL;DR本文提出了一个新的模型框架，使用范畴论的概念空间广义化，并展示了如何从数据中自动地学习概念表示，包括经典和量子两种不同的实例化。通过范畴论的形式化，我们详细阐述了该框架的基本原理。我们认为使用范畴论，特别是使用弦图来描述量子过程，可以帮助阐明我们方法的一些重要特点。在现有的概念空间框架基础上，我们从简单形状的图像中学习了形状、颜色、大小和位置等概念，在经典实现中概念表示为高斯函数，在量子实现中表示为量子效应。在经典情况下，我们开发了一个新的模型，受到概念的Beta-VAE模型启发，但更紧密地与语言相连接，使得概念的名称成为图形模型的一部分。在量子情况下，概念通过一个混合的经典-量子网络进行学习，该网络通过卷积神经网络进行经典图像处理，并通过参数化量子电路生成量子表示。最后，我们考虑了我们的量子概念模型是否可以被视为Gardenfors意义上的概念空间。