양자 유전알고리즘을 이용한 특징 선택 및 성능 분석

Feature Selection and Performance Analysis using Quantum-inspired Genetic Algorithm

특징 선택은 패턴 인식의 성능을 향상시키기 위해 부분집합을 구성하는 중요한 문제다. 특징 선택에는 순차 탐색 알고리즘으로부터 확률 기반의 유전 알고리즘까지 다양한 접근 방법이 적용 되었다. 본 연구에서는 특징 선택을 위해 양자 비트, 상태의 중첩 등 양자 컴퓨터 개념을 기반으로 하는 양자 기반 유전 알고리즘(QGA: Quantum-inspired Genetic Algorithm)을 적용하였다. QGA 성능은 전통적인 유전 알고리즘(CGA: Conventional Genetic Algorithm)을 적용한 특징 선택 방법과 분류율 및 평균 특징 개수의 비교를 통해 이루어졌으며, UCI 데이터를 이용한 실험 결과 QGA를 적용한 특징 선택 방법이 CGA를 적용한 경우에 비해 전반적으로 좋은 성능을 보임을 확인 할 수 있었다.

Feature selection is the important technique of selecting a subset of relevant features for building robust pattern recognition systems. Various methods have been studied for feature selection from sequential search algorithms to stochastic algorithms. In this work, we adopted a Quantum-inspired Genetic Algorithm (QGA) which is based on the concept and principles of quantum computing such as Q-bits and superposition of state for feature selection. The performance of QGA is compared to that of the Conventional Genetic Algorithm (CGA) with respect to the classification rates and the number of selected features. The experimental result using UCI data sets shows that QGA is superior to CGA.