Нейросетевая молекула: решение обратной задачи биометрии через программную поддержку квантовой суперпозиции на выходах сети искусственных нейронов

Автор: Волчихин Владимир Иванович, Иванов Александр Иванович

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление

Статья в выпуске: 4, 2017 года.

Бесплатный доступ

Введение. Целью работы является многократное ускорение решения обратной задачи нейросетевой биометрии на обычном настольном компьютере. Материалы и методы. Для ускорения вычислений искусственная нейронная сеть вводится в динамический режим «дрожания» состояний всех ее 256 выходных разрядов. При этом слишком большое число выходных состояний нейронной сети логарифмически свертывается путем перехода в пространство расстояний Хэмминга между кодом образа «Свой» и кодами образов «Чужой». Из базы образов «Чужой» выбирается 2,5 % наиболее похожих образов. В следующем поколении осуществляют восстановление 97,5 % отброшенных образов процедурами ГОСТ Р 52633.22010 путем скрещивания образов-родителей и получения от них образов-потомков. Результаты исследования. За время порядка 10 мин удается осуществить 60 поколений направленого поиска решения обратной задачи, что дает возможность обращения матриц нейросетевых функционалов размерности 416 входов на 256 выходов с восстановлением до 97 % информации о неизвестных биометрических параметрах образа «Свой». Обсуждение и заключения. Поддержка в течение 10 мин машинного времени 256-ку-битной квантовой суперпозиции позволяет на обычном компьютере обойти актуальную бесконечность анализируемых состояний в 5050 (50 в степени 50) раз больше, чем мог бы сделать этот же компьютер, реализуя обычные вычисления. Увеличение длины поддерживаемой квантовой суперпозиции на 40 кубит эквивалентно увеличению тактовой частоты процессора приблизительно в 1 млрд раз. Именно по этой причине увеличение количества поддерживаемых кубит программным эмулятором квантовой суперпозиции более выгодно, чем создание более мощного процессора.

Еще

Нейросетевой преобразователь биометрия-код, биометрические данные, большие размерности, программная поддержка квантовой суперпозиции, искусственные нейроны

Короткий адрес: https://sciup.org/14720272

IDR: 14720272   |   DOI: 10.15507/0236-2910.027.201704.518-529

Список литературы Нейросетевая молекула: решение обратной задачи биометрии через программную поддержку квантовой суперпозиции на выходах сети искусственных нейронов

  • Дискретный характер закона распределения хи-квадрат критерия для малых тестовых выборок/Б. Б. Ахметов //Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан. 2015. № 1. С. 17-25. URL: http://nblib.library.kz/elib/library.kz/jurnal/%D0%92%D0%B5%D1%81%D1%2%D0% BD%D0%B8%D0%BA%2001_2015/Akhmetova0115.pdf
  • Циклические континуально-квантовые вычисления: усиление мощности хи-квадрат критерия на малых выборках/В. П. Кулагин //Аналитика. 2016. Т. 30, № 5. С. 22-29. URL: http://www.j-analytics.ru/journal/article/5679 Computer science, computer engineering and management
  • Перспективы создания циклической континуально-квантовой хи-квадрат машины для проверки статистических гипотез на малых выборках биометрических данных и данных иной природы/B. И. Волчихин //Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2017. № 1. С. 3-7. URL: http://izvuz_tn.pnzgu.ru/files/izvuz_tn.pnzgu.ru/1117.pdf
  • Квантовая суперпозиция дискретного спектра состояний математической молекулы корреляции для малых выборок биометрических данных/В. И. Волчихин //Вестник Мордовского университета. 2017. Т. 27, № 2. С. 230-243. URL: http://vestnik.mrsu.ru/content/pdf/17-2/07.pdf
  • Использование эффектов квантовой суперпозиции при регуляризации вычислений стандартного отклонения на малых выборках биометрических данных/В. И. Волчихин //Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2017. № 1. С. 57-63. URL: http://imuk.pnzgu.ru/files/imuk.pnzgu. ru/08117.pdf
  • Juels A., Wattenberg M. A fuzzy commitment scheme//Proc. ACM Conf. Computer and Communications Security. 2013. Sep. P. 28-36 URL: http://www.arijuels.com/wp-content/uploads/2013/09/JW99.pdf
  • Dodis Y., Reyzin L., Smith A. Fuzzy extractors: how to generate strong keys from biometrics and other noisy//Eurocrypt. 2004. P. 523-540. URL: https://eprint.iacr.org/2003/235.pdf
  • Hao F., Anderson R., Daugman J. Crypto with biometrics effectively//IEEE Transactions on Computers. 2006. Vol. 55, no. 9 DOI: 10.1.1.727.4334
  • Ушмаев О. В., Кузнецов В. В. Алгоритмы защищенной верификации на основе бинарного представления топологии отпечатка пальцев//Информатика и ее применения. 2012. № 6 (1). C. 132-140. URL: http://www.ipiran.ru/journal/issues/2012_06_01
  • Чморра А. Л. Маскировка ключа с помощью биометрии//Проблемы передачи информации. 2011. № 2 (47). С. 128-143. http://www.mathnet.ru/links/82a00i759a28c473971e712adecd76c4/ppi2049.pdf
Еще
Статья научная