Quantum inspired qubit qutrit neural networks for real time financial forecasting
यह शोध प्रदर्शित करता है कि क्वांटम क्युट्रिट-आधारित न्यूरल नेटवर्क (QQTNs), बेहतर जोखिम-समायोजित रिटर्न, पूर्वानुमान निरंतरता और काफी कम प्रशिक्षण समय के साथ सुदृढ़ता प्राप्त करके, वास्तविक समय के वित्तीय पूर्वानुमान में शास्त्रीय आर्टिफिशियल न्यूरल नेटवर्क और क्वांटम क्युबिट-आधारित न्यूरल नेटवर्क दोनों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं।
मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
कल्पना कीजिए कि आप मौसम का पूर्वानुमान लगाने की कोशिश कर रहे हैं। आपके पास आपकी मदद के लिए तीन अलग-अलग उपकरण हैं:
- पुराना पारंपरिक एलबम (क्लासिकल ANN): एक भरोसेमंद, पारंपरिक किताब जो पिछले पैटर्न को देखती है। यह अच्छी है, लेकिन इसके पन्ने पलटने और संभावनाओं की गणना करने में काफी समय लगता है।
- मैजिक 8-बॉल (क्वांटम क्यूबिट NN): एक उपकरण जो क्वांटम भौतिकी के अजीब नियमों का उपयोग करता है। यह केवल "हाँ" या "नहीं" कहने के बजाय, इस तरह से घूम सकता है जो एक ही समय में दोनों को दर्शाता है। यह एलबम की तुलना में बहुत तेज़ है।
- तीन रंगों वाली क्रिस्टल बॉल (क्वांटम ट्रिट NN): यह नया, सुपर-एडवांस्ड टूल है। इसमें केवल "हाँ" या "नहीं" (या यहाँ तक कि दोनों के बीच घूमना) के बजाय, तीन अवस्थाएँ (states) हैं जिनमें यह एक साथ रह सकता है। यह एक डायल की तरह है जिसे आप रेड, ग्रीन या ब्लू में एक साथ घुमा सकते हैं, न कि केवल ऑन या ऑफ।
बड़ा सवाल:
इस शोध पत्र के शोधकर्ताओं ने पूछा: यदि हम शेयर बाजार (जो अराजक है और हर सेकंड बदलता है) की भविष्यवाणी करना चाहते हैं, तो इनमें से कौन सा टूल सबसे अच्छा काम करता है?
मुकाबला: उन्होंने तुलना कैसे की
उन्होंने भारतीय शेयर बाजार (NIFTY 50) के ऐतिहासिक डेटा को लिया और इसे तीनों मॉडल्स में डाला यह देखने के लिए कि कौन कल शेयर की कीमत बढ़ेगी या घटेगी, इसका सही अनुमान लगा पाता है।
यहाँ उनका प्रदर्शन दिया गया है:
- पुराना पारंपरिक एलबम (क्लासिकल): इसने लगभग 69% बार सही उत्तर दिया। यह सटीक था, लेकिन धीमा था। इसे "सोचने" और प्रशिक्षित होने में लंबा समय लगता था।
- मैजिक 8-बॉल (क्यूबिट): इसने लगभग 71.6% बार सही उत्तर दिया। यह एलबम की तुलना में बहुत तेज़ था—इतना तेज़ कि इसने अपना काम एलबम द्वारा लिए गए समय के मात्र 3% समय में ही पूरा कर लिया!
- क्रिस्टल बॉल (ट्रिट): यह विजेता था। इसने 73.5% बार सही उत्तर दिया। लेकिन असली जादू केवल इसकी सटीकता नहीं थी; यह इसकी गति थी। यह मैजिक 8-बॉल की तुलना में 35-40% अधिक तेज़ भी था।
"तीन-अवस्था" वाला टूल (ट्रिट) बेहतर क्यों है?
यह समझने के लिए कि ट्रिट मॉडल क्यों जीता, आइए लेगो (Lego) उपमा का उपयोग करें:
- क्लासिकल बिट्स (एलबम): कल्पना कीजिए कि आप केवल लाल और नीले लेगो ब्रिक्स के साथ एक घर बना रहे हैं। आप बहुत सी चीजें बना सकते हैं, लेकिन आप केवल उन दो रंगों तक सीमित हैं।
- क्यूबिट्स (मैजिक 8-बॉल): कल्पना कीजिए कि आपके पास लाल और नीले ब्रिक्स हैं, लेकिन आप उन्हें इस तरह भी घुमा सकते हैं कि वे एक ही समय में दोनों रंगों के धुंधले मिश्रण की तरह दिखें। यह शक्तिशाली है, लेकिन आपके पास अभी भी केवल दो मूल रंग हैं।
- ट्रिट्स (क्रिस्टल बॉल): अब, कल्पना कीजिए कि आपके पास लाल, नीला और हरा ब्रिक्स हैं। न केवल आप उन्हें घुमा सकते हैं, बल्कि आपके पास एक तीसरा रंग भी है।
चूंकि शेयर बाजार जटिल और अस्त-व्यset है, इसलिए उस तीसरे विकल्प (हरा) के होने से ट्रिट मॉडल डेटा को अधिक स्वाभाविक रूप से दर्शा पाता है। इसे जटिल बाजार के रुझान को सरल "हाँ/नहीं" या "लाल/नीले" बॉक्स में जबरदस्ती फिट करने की आवश्यकता नहीं होती। यह कम जगह में अधिक जानकारी रख सकता है, यही कारण है कि यह तेज़ी से सीखता है और बेहतर भविष्यवाणी करता है।
वास्तविक दुनिया पर प्रभाव
यह क्यों मायने रखता है?
शेयर बाजार एक 200 मील प्रति घंटे की रफ्तार से दौड़ने वाली रेस कार की तरह है। यदि आपका नेविगेशन सिस्टम (AI) अगले मोड़ की गणना करने में बहुत अधिक समय लेता है, तो आप दुर्घटनाग्रस्त हो जाएंगे।
- रियल-टाइम की आवश्यकता: ट्रेडर्स को जवाब तुरंत चाहिए होते हैं। ट्रिट मॉडल एक ऐसे नेविगेशन सिस्टम की तरह है जो लगभग तुरंत रास्ता कैलकुलेट करता है, जिससे इसे धीमे क्लासिकल मॉडल्स की तुलना में भारी बढ़त मिलती है।
- जोखिम प्रबंधन: अध्ययन से पता चला कि ट्रिट मॉडल ने न केवल अधिक बार सही अनुमान लगाया; बल्कि इसने जोखिम को भी बेहतर ढंग से प्रबंधित किया (जिसे "शार्प रेशियो" कहा जाता है)। यह अधिक सुसंगत था, जैसे कि एक ड्राइवर जो न केवल तेज़ गाड़ी चलाता है, बल्कि स्मूथली भी चलाता है।
एक कमी (लेकिन...)
एक छोटी सी बाधा है। अभी हमारे पास डेस्क पर रखे हुए वास्तविक "क्रिस्टल बॉल्स" (ट्रिट कंप्यूटर) नहीं हैं।
- शोधकर्ताओं ने सिमुलेशन (बहुत शक्तिशाली कंप्यूटर प्रोग्राम जो क्वांटम कंप्यूटर होने का नाटक करते हैं) का उपयोग किया ताकि ये परिणाम प्राप्त किए जा सकें।
- वास्तविक ट्रिट हार्डवेयर बनाना कठिन है क्योंकि वे शोर (noise) के प्रति बहुत संवेदनशील होते (जैसे कि एक ऊबड़-खाबड़ सड़क पर घूमते हुए लट्टू को संतुलित करने की कोशिश करना)।
निचोड़ (Bottom Line)
यह पेपर एक 'प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट' है। यह कहता है: "यदि हम इन तीन-अवस्था वाले क्वांटम कंप्यूटरों को बना सकते हैं, तो वे वित्त (finance) के लिए परम उपकरण होंगे।"
वे हमारे वर्तमान सर्वश्रेष्ठ तकनीक की तुलना में तेज़, अधिक सटीक और अधिक कुशल हैं। हालांकि हम अभी भी हार्डवेयर के आने का इंतज़ार कर रहे हैं, लेकिन गणित दिखाता है कि शेयर बाजार की भविष्यवाणी (और मौसम या चिकित्सा जैसी कई अन्य जटिल समस्याओं) का भविष्य ट्रिट के पास है।
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