Quantum Machine Learning Approach for the Prediction of Surface Roughness in Additive Manufactured Specimens

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 19

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-12-2_017

تاریخ نمایه سازی: 26 فروردین 1405

چکیده مقاله:

One of the most important factors affecting the functioning and performance of additively produced components is surface roughness. Precise estimation of surface roughness is essential for streamlining production procedures and guaranteeing product quality. Recently, quantum computing has drawn interest as a possible way to solve challenging issues and produce accurate prediction models. For the first time, we compare three quantum algorithms in-depth in this research paper for surface roughness prediction in additively manufactured specimens: the Quantum Neural Network (QNN), Quantum Forest (Q-Forest), and Variational Quantum Classifier (VQC) modified for regression. Mean Squared Error (MSE), Mean Absolute Error (MAE), and Explained Variance Score (EVS) are the assessment metrics we use to evaluate the algorithms' performance. With an MSE of ۵۶.۹۰۵, an MAE of ۷.۴۷۹, and an EVS of ۰.۲۹۵۷, the Q-Forest algorithm outperforms the other algorithms, according to our data. On the other hand, the QNN method shows a negative EVS of -۰.۴۴۴ along with a higher MSE of ۶۰.۸۴۰ and MAE of ۷.۶۷۱, suggesting that it might not be the best choice for surface roughness prediction in this application. The regression-adapted VQC has an MSE of ۵۹.۱۲۱, an MAE of ۷.۵۹۷, and an EVS of -۰.۰۱۰۶, indicating that it performs inferior to the Q-Forest approach as well.

نویسندگان

Akshansh Mishra

School of Industrial and Information Engineering, Politecnico Di Milano, Milan, Italy

Vijaykumar Shivashankar Jatti

Symbiosis Institute of Technology, Symbiosis International (Deemed) University, Pune, Maharashtra, India

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Steane, A., ۱۹۹۸. Quantum computing. Reports on Progress in Physics, ...
  • National Academies of Sciences, Engineering and Medicine, ۲۰۱۹. Quantum computing: ...
  • Rawat, B., Mehra, N., Bist, A.S., Yusup, M. and Sanjaya, ...
  • Lubinski, T., Johri, S., Varosy, P., Coleman, J., Zhao, L., ...
  • Suzuki, Y., Endo, S., Fujii, K. and Tokunaga, Y., ۲۰۲۲. ...
  • Guijo, D., Onofre, V., Del Bimbo, G., Mugel, S., Estepa, ...
  • Yonaga, K., Miyama, M., Ohzeki, M., Hirano, K., Kobayashi, H. ...
  • Permin, E., Borgard, S., Castillo Velasquez, L. and Pyschny, N., ...
  • Zinner, M., Dahlhausen, F., Boehme, P., Ehlers, J., Bieske, L. ...
  • Nakano, A., ۲۰۲۳. Exascale Simulations of Quantum Materials Guided by ...
  • Sennane, W., Rancic, M., Greene-Diniz, G., Zsolt Manrique, D., Magnin, ...
  • Orth, P., Mukherjee, A., Yao, Y.X., Huynh, A. and Trevisan, ...
  • Matsuo, S. and Souma, S., ۲۰۲۳. A proposal of quantum ...
  • Guo, N., and Leu, M. C., ۲۰۱۳. Additive manufacturing: technology, ...
  • Mahesh, M., and Basavarajappa, S., ۲۰۱۵. Surface roughness prediction in ...
  • Kumar, P., Singh, R., and Ahuja, I. P. S., ۲۰۱۲. ...
  • Singh, S., and Prakash, C., ۲۰۲۰. Optimization of process parameters ...
  • Panda, B. N., Sahoo, S., Sahu, P. K., and Mahapatra, ...
  • Potnis, M.S., Singh, A., Jatti, V.S. et al. Part quality ...
  • نمایش کامل مراجع