05/04/2017 17:19 948
Điểm: 0/5 (0 đánh giá)
Tổng quan về xử lý ảnh lượng tử
Lê Quang Phúc, cựu sinh viên Kĩ sư tài năng Toán Tin K44
 
Trong bài tổng kết này, các tác giả trình bày cái nhìn tổng quan về xử lý ảnh lượng tử (Quantum Image Processing - QIP) bao gồm các biểu diễn ảnh, các toán tử xử lý, và các giao thức và thuật toán cho ứng dụng của chúng. Đặc biệt, các tác giả tập trung vào các tiến bộ gần đây trên công nghệ mã hóa dựa trên QIP như thủy vân lượng tử, mã hóa ảnh lượng tử và giấu tin trên ảnh lượng tử. Bài tổng kết cũng nhằm cung cấp cho người đọc trích yếu đầy đủ, ngắn gọn về các tiến bộ trong các lĩnh vực hẹp này của QIP. Các tác giả mong rằng, bài viết sẽ góp phần thúc đẩy các mối quan tâm hướng tới việc đưa ra các thuật toán cao cấp, và các kiểm định thực nghiệp đối với công nghệ hiện có, cũng như đóng góp cho các lĩnh vực khác.
 
Mời các bạn vào link sau để đọc toàn văn bài viết:
 
CHÚ THÍCH CỦA BAN BIÊN TẬP
 (Trích từ Báo cáo tổng kết đề tài khoa học của PGS. Phan Trung Huy cùng nhóm nghiên cứu - Viện Toán ứng dụng và Tin học)
 

         Thế giới đang tiến đến giới hạn của tính toán ở mức phân tử, nơi bắt đầu của các phương pháp tính toán lượng tử. Tính toán lượng tử vận dụng những kiến thức cao cấp trong vật lý-toán, đặc biệt là cơ học lượng tử cung cấp một năng lực tính toán siêu việt như dự báo của R. Feynman.

         Tất cả các phép tính điện toán của chúng ta hiện nay đều dựa trên bit, tính toán lượng tử, ngược lại, dựa trên một logic khác với logic nhị phân – sử dụng quy luật của cơ học lượng tử để tính toán. Quantum bits – bit lượng tử hay còn gọi là qubits, khác với bit thường vì chúng không chỉ có 2 trạng thái như bit nhị phân. Qubits có thể có ở nhiều trạng thái chồng chất khác nhau đồng thời, còn gọi là siêu trạng thái (trạng thái chồng chất). Qubit có khả năng biểu diễn trạng thái thông tin nhiều hơn về chất (cỡ lũy thừa) so với bit thông thường. Siêu trạng thái biểu diễn qua qubit được xử lý qua các hàm truy vấn dạng hộp đen F-Oracle cho phép đưa năng lực tính toán lượng tử lên đến mức khác biệt cùng khả năng xử lý song song thật sự mạnh mẽ, đánh dấu bằng những thuật toán lượng tử nổi tiếng về tìm kiếm như của Grover, Deustch-Rosaz, P. Shor. Vào năm 1994, P.Shor đã chỉ ra qua thuật toán nổi tiếng của mình, khi máy tính lượng tử công nghiệp ra đời, hệ mật RSA nổi tiếng an toàn hiện nay sẽ bị phá trong đơn vị cỡ phút, khác biệt với cỡ hàng tỷ năm như với máy tính hiện nay thực hiện trên cơ sở lưu trữ bit nhị phân.

 Các thuật toán lượng tử, với sức mạnh, tiềm năng to lớn và sự hấp dẫn, hiện nay đang được nhiều quốc gia ráo riết nghiên cứu triển khai trước khi máy tính lượng tử ra đời một cách thực tiễn. IBM b ra hàng t đôla 2002 đ thc nghim thut toán lưng t phá h mt RSA ca P.Shor, gii Nobel 2012 cho các nhà vt lý v lý thuyết đm bo cho kh năng duy trì trng thái n đnh trng thái Qubit lưng t … Trong truyn thông và mt mã hc lưng t, mã sa sai lưng t đã đưc nghiên cu và trin khai thc tin t nhng năm 2002,  trong thi gian gn đây đã bưc đu sn xut ra nhng sn phm thương mi đu tiên.

Bên cnh vic nghiên cu các thut toán mi, đ có th tiếp tc nghiên cu m rng các ng dng ca máy tính lưng t, nm vng đưc k thut mô hình hóa d liu trên máy tính lưng t s là bưc đi quan trng đ xây dng các ng dng thc tế trong thi gian ti, trong đó, lp các d liu biu din cho xnh, hay cho mt lot các bài toán v logic, tìm kiếm, ti ưu t hp là rt đáng quan tâm vì ý nghĩa thc tin to ln ca chúng.

     Nghiên cu xnh trên máy tính lưng t, hình nh vi s ph biến và tính trc quan là mt trong nhng d liu có cu trúc đu tiên đưc mô hình hóa trên máy tính lưng t. Vi s ra đi ca cu trúc d liu mi này, rt nhiu thut toán xnh đã đưc phát trin trên máy tính hin ti đang đưc chuyn lưng t hóa nhm đem li tc đ x lý cao. Đng thi nhng tiếp cn hoàn toàn lưng t cũng đang rt đưc quan tâm đ gii quyết nhng bài toán k thut khó, như bài toán tìm kiếm nh trong cơ s d liu. Bên cnh đó áp dng mã sa sai hiu qu trên cu trúc d liu nh lưng t hin vn là mt bài toán m quan trng trong vic hin thc hóa xnh hoàn toàn trên môi trưng lưng t. Nhng ng dng ca xnh s là tin đ đ phát trin tính toán lưng t trong lĩnh vc quan trng là x lý tín hiu.

X lý tín hiu nói chung và xnh nói riêng là mt trong nhng các ng dng c th ca tính toán lưng t đang rt đưc quan tâm nghiên cu.

     



Chia sẻ:

Bài viết khác

So sánh chất lượng không khí Hà Nội và TP Hồ Chí Minh bằng Pandas

So sánh chất lượng không khí Hà Nội và TP Hồ Chí Minh bằng Pandas

  • 04/04/2017 16:20
  • 1139

Toán Tin là ngành học về nghiên cứu, phát triển, áp dụng các phương pháp toán và tin học; thiết kế, xây dựng, quản trị, bảo trì các phần mềm ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau: bảo mật, tính toán khoa học, truyền thông, kinh tế, tài chính, quản trị doanh nghiệp, khoa học, giáo dục, công nghiệp, giải trí, thủy lợi, địa chất, khí tượng thủy văn,... Bài viết của anh Nguyễn Việt Hưng, cựu sinh viên K53, chia sẻ một ví dụ đơn giản về việc vận dụng kiến thức toán học và tin học trong lĩnh vực khí tượng.