量子電腦x量化交易!?
最近一個禮拜,我參加了台大 IBM-Q 舉辦的量子電腦黑客松,並列第一名,並且額外獲得鴻海特別獎。我們這組從零開始,只花了三天,也學到很多量子電腦的知識,還有認識新朋友,覺得非常的開心!
以前的黑客松,比較偏工程,想做什麼就做什麼,天馬行空,但是這次的黑客松,跟以往非常不一樣,有很多數理的成分,更重視理論,我們組的學歷陣容非常堅強,兩個博後,一個博士,兩個碩士,除了我以外,都是物理專長。討論的都是 Ising model、QAOA、quantum gate 等物理的概念。
我一開始真的是不懂,從 0 開始,好在 IBM 有出 Python 的 Package Qiskit,我看得懂程式和演算法,原來 Ising model 可用於解 maximum cut problem,原來 QAOA 可用於 Binary 的 quadratic optimizer,那我就把它們當成黑盒子,大概可以理解並應用了。
我很慶幸在博士班的時候,有把數學更徹底的學好一點,所以才能在這麼優秀的團隊中,貢獻所學的知識。在比賽中,我的專長,就是提供創意且實際的主題,跟寫浮誇程式介面XD,也是黑客松比賽非常重要的兩個要素。這次也很成功的繳出一張滿意的成績單!
經過這次的戰役,我人生中參加 4 次現場黑客松,4 次都有得獎,3 次是第一名,一大部分原因,是我歷史上參與比賽的伙伴,陣容都是非常堅強,有堅強的學術背景,工程技術,而且團隊向心力強,不會輕易放棄,肝也非常新鮮健康。我也有所貢獻,但是每一個人都缺一不可,都是比賽的致勝關鍵。讓我回想到那些一起熬夜寫程式的日子,真是太辛苦又太有成就感了!
雖然比賽很好玩,但我很少參加,因為平常已經夠忙了,做交易就已經很像是黑客松了!但是這次是我老婆邀請我去,剛開始勉為其難的答應,因為我真的不懂量子電腦,怕現醜。我老婆常會逼我做一些不想做的事情,但最後往往會有正向的回報,所以我常常會聽從老婆的決定,尤其是比較重大的決定XD,有她的主意,我的人生更精彩!所以既然要做,就要全力以赴,PyCon演講完回到台北,就馬上出發參加比賽。
不過這大概是我參加過,最不像黑客松的比賽了,早上七點起床,搭遊覽車到「台大溪頭自然教育園區」,都已經中午了!三天的比賽,其中半天搭車去,半天搭車回台北,都在搭車就好啦!不過搭車是活動的一部分,總比自行前往好很多吧!
於是我們就在山明水秀中討論數學、寫程式,也別有一番風味,但是物理界的黑客松風格,真的是跟一般的黑客松有很大的差異!一般黑客松,吃的都是垃圾食物,像是PIZZA,漢堡之類的,但在物理黑客松,竟然是吃合菜,很好吃!以前的黑客松,只有一間教室跟一堆二手睡袋,看你要不要睡,不睡拉倒。而這次竟然睡飯店!每個人竟然有一張雙人床可以睡,被單還可以控制溫度!
而且這個活動是免費的!!你或許會覺得,政府和學校又再浪費國家公帑了,讓學生們吃喝玩樂,花納稅人的錢,但其實,這是很聰明且省力的作法,就像是投資股票,要把錢砸在好的公司身上,讓這些頂尖的腦袋在舒服的環境下,請他們做一些科學上的突破,成效真的非常好,有鑑於這次的成果,IBM 決定在台灣2021年再辦一場,更大且國際級的量子電腦黑客松,各國頂尖學者聚集於台灣,產生的週邊效益,對於台灣科技的進步,絕對是一筆超級划算的投資!
我已經很久沒有接觸交易以外的程式了,這個禮拜出來玩三天,又可以得獎,算是一個另類的抒壓!平常都在製作交易程式,琢磨賺錢的程式很辛苦,本身的程式實力當然很重要,但有時候找到對的交易策略,就是需要長時間的琢磨,運氣成分也非常高,而最後如何判斷程式運行的是正確的?就是有沒有賺到錢囉!XD,但價格通常是隨機漫步,所以你真的很難確定,新程式能幫你賺錢,除非運行了一陣子,就算能賺錢,你還是會擔心它可以幫你賺多久,日子就在「擔心」的循環中度過。
寫一般的程式,就沒有這麼辛苦了,你得到的 feedback 是非常迅速且即時的,可以用就是可以用,不能就是不能,可以根據這個 feedback 快速優化程式,這就其實是寫程式最開心的地方,藉由不斷修正,程式變得越來越多功能,越來越好!
然而這次的比賽如何獲勝呢?量子電腦,目前真的還在傳統電腦真空管的時代,我覺得這次要得獎有兩種不同的方法,第一種,對於量子電腦的電路製作有真正的貢獻,第二種,將量子電腦做跨領域的結合。第一種對我來說比較困難,要在短時間瞭解各種不同的量子閘,並且做出量子電腦的具體貢獻,短時間不太可能,第二種,是我比較擅長的,就是做跨領域結合,將量子電腦的演算法用在不同的地方。
我們將資工系常見的感測器網路當作命題,做出車聯網的應用,利用量子力學的演算法,來做都市規劃建構感測器網路,為車聯網做提前的佈局,和計算感測器資料同步協定。另外也做了其他的應用,利用量子電腦做車輛定位(我承認這部分用量子電腦做沒有必要XD(沒有quantum advantage),但最後demo很炫就是了)。
在三天的時間裡,應用量子電腦的演算法,構建三種車聯網應用,相信是個很完整的結果!我們將競賽成果開源到github上,供大家下載下來玩,不過程式碼還有很多優化空間,請大家小力鞭策XD!
https://github.com/koreal6803/Application-of-quantum-optimization
之後會介紹跟量子電腦和這次黑客松有關的系列文章,也會講一些量子電腦用於程式交易的演算法,不過假如你期望量子電腦可以幫你拿來賺錢,看到這裡就好了,因為不太可能,量子電腦還在很早期的階段,就像是電腦在真空管的時代。但你假如你對數學不排斥,想要瞭解一些量子演算法,這個系列應該會很有趣!
附上這次比賽所有隊伍的題目和程式碼:https://github.com/qiskit-community/qiskit-hackathon-taiwan-20/issues
還有其中一組做的量子電腦遊戲線上玩讓大家體會量子電腦的奧秘,要組合quantum gate 來控制擊球的位置,我5秒內就掛了:
https://alfa871212.itch.io/qpong?fbclid=IwAR28Mw8zS3HBvNOdrf1R8z-60yW8AhVFjpvpG0nYt-lmNEw3FJxrS3bJ12k
也歡迎在下方留言,你究竟看 finlab 是想賺錢還是學程式的呢?
同時也有10000部Youtube影片,追蹤數超過2,910的網紅コバにゃんチャンネル,也在其Youtube影片中提到,...
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to 高中生, 大一生, 大二生:
這篇文是針對數學系, 電機系, 資工系的比較
可以衡量看看自己對哪部分的數學較有興趣
#也提供正在準備備審的學測生
#針對這三個科系更深入的了解
[大學介紹篇1-數學成分的差異]
喔! 對了!!
本來預計要寫"[求職篇5-暑期實習]"的說
但投了5~6個實習都收無聲卡...
是故只好停刊, 改成大學介紹的主題了
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問題: 數學系的數學 v.s. 電機系的工數 v.s. 資工系的數學
這三者有何差異呢?
*感謝高三生Lin Lee提供這個好問題
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1. 數學系的數學
以台大數學系而言, 從高中生可理解的角度分類必修課
60%分析類: 微積分, 分析(高等微積分), 機率導論
常微分方程, 偏微分方程, 複分析(複變), 幾何(微分幾何)
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30%代數類: 線性代數, 代數
-
10%程式類: 計算機程式設計, 計算數學導論
其中又以分析, 代數, 幾何, 複變為最最困難的科目
-
而且個人認為
分析的精華在於Lebesgue(1875~1941)的Lebesgue積分
代數的精華在於Galois(1811~1832)的Galois理論
相較於數學歷史, 兩位都是近兩百年的年輕數學家
-
所以我會把數學系的核心學習內容--分析+代數
稱呼為"現代數學"
而國高中所學的算是"古典數學"
-
類似於物理系的學習內容--相對論+量子力學
稱呼為"現代物理"
而國高中所學的算是"古典物理"
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2. 電機系的工數
以台大電機而言
工數=分析類+代數類-{分析,幾何,代數}
當然, 程式類會比台大數學還要重好幾倍
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換句話說
電機系的數學部分=被拔掉{分析,代數,幾何}的數學系
雖然電機系免除這三大魔王的摧殘
但還是有同等級的電路/電磁/電子學迫害
總之, 電機系的數學成分相當高就是了
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當然, 電機系的工數課都在代公式, 簡化, 求解居多
另外, 數學系的數學課則是套定理, 推理, 證明居多
兩者有不同的需求, 不同的難度, 和不同的發展
電機系學工數是為了信號與系統, 三電, AI等等
一些進階領域都需要不少線代/機率/微分方程的知識
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所以, 電機系的核心學習內容--三電+工數+演算法
基本上就是18世紀以後的電學+用工數語言描述
這也是電資學院最夯的"電子系"的基礎囉
不過, 很多電機人跨去資工又是另一個故事了
基本上就是沿著演算法的路往資工方向走
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3. 資工系的數學
以台大資工而言
數學={微積分,線代,機率}+{離散,資料結構,演算法,自動機}
當然, 程式類又比電機系重了不少
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基本上, 資工系只修{微積分,線代,機率}
大概可以算是二類組最低要求的數學知識吧
所以, 他們的重點在於{離散,資料結構,演算法,自動機}
也就是俗稱的"理論電腦科學"領域
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按照時間順序來說的話
20世紀的數學家在探討是否所有問題有答案
而理髮師的悖論則說明有些問題無法解
因此, 有人試著從邏輯切入, 試著判斷問題的真偽
也有人試著設計機器, 自動地分辨給定問題的真偽
前者最終以失敗告終
但他建立的數理邏輯, 則讓後者成功了
這種機器稱之為"圖靈機", 也就是現在的"電腦"
而過程中的這些理論則屬於自動機與形式語言
是理論電腦科學的起源
ref: 這段是某篇看過的文章內容, 跟這篇有點像 https://www.thenewslens.com/article/55863
-
總之, 70年前二戰時, 第一台破密用電腦被實作出
直到大約50年前, 才開始發展演算法來有效使用電腦
而演算法又包含各種策略,圖論,P&NP,組合學等等
以上的這些統稱為"理論電腦科學"領域
基本上就是不管硬體和系統, 不寫程式的電腦科學部分
-
所以, 資工系的核心學習內容--
{線代,離散}+{資結,演算法}+{作業系統, 計算機結構}
基本上就是近70年發展的電腦科學
我會稱呼理論電腦科學部分為"後現代數學"
也就是近100年的數學發展
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下次要是有機會的話
再來聊聊給分甜度的問題好了
問題: 為何數學系給分超低v.s.電機系給分超甜
或者是也可以談談往研究所發展的問題
問題: 數學系, 電機系, 資工系研究所發展趨勢
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不確定高中生對於哪個比較有興趣
也有可能我就懶得再發文了
總之...
歡迎下方留言各位感興趣的相關問題唷!
#歡迎上進的高中生們
#把我的語錄抄進備審
#我的理解深度還行吧
#不確定QQ
台大 量子力學 二 在 打臉名嘴 Facebook 的精選貼文
之所以要把官司文件貼出來跟大家報告,實在也是向donate給打臉名嘴的各位「建商」們清楚的交代。
倒不是真的對這些案件就高興或失望,像台大城鄉所的李先生研究生說那樣司法自助餐。
最近少戴頭套後,大家應該都知道我已經是頭髮半白的歐里桑。我有我的司法體會,是來自這十幾二十年來的社會經驗。這幾個案子只是其中的一部分。
為什麼司法語言跟決定,都離常民的理解這麼遙遠?恰似量子力學與巨觀物理的差異嗎?是不是我們真的除了有科普還要有「社普」才能讓我們更圓整地形成一個互相了解的社會?
還好,李老闆慷慨地提供了他的智慧。各位建商們有機會一起來學習成長,而也許我也能因此開個竅、長知識。
交鋒之後,我想真正的勝利是在心靈智識修養涵養上超越顏若芳、超越紅毛猩猩、還有王世堅沈志霖等這黨人。
這才真的有意義、不是嗎?
#李松根
台大 量子力學 二 在 台大課程資訊交流區| 1/ 課程類別:物理所碩一必修/大學部選修 的推薦與評價
註:如果雙物理系生衝堂,可以使用量子力學抵量子物理,本系生有特殊狀況的話可以詢問系辦。 2/ 課程名稱:量子力學一. 3/ 授課教師:黃宇廷. 4/ 修課時間:110-1 二 ... ... <看更多>
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本影集教材師法Dirac的思路,以光子的偏振態為實例,做為量子力學的切入點,有別於現今多數量子力學教科書以1/2自旋系統為例的切入點。 ... <看更多>
台大 量子力學 二 在 [評價] 105-2 賀培銘量子力學二- 看板NTUcourse - 批踢踢實業坊 的推薦與評價
※ 本文是否可提供臺大同學轉作其他非營利用途?(須保留原作者 ID)
(是/否/其他條件):
是
哪一學年度修課:
105-2
ψ 授課教師 (若為多人合授請寫開課教師,以方便收錄)
賀培銘
λ 開課系所與授課對象 (是否為必修或通識課 / 內容是否與某些背景相關)
物理系選修 物理所必修
δ 課程大概內容
1. Review of QM1
2. Time independent perturbation theory
3. Time dependent perturbation theory
4. Scattering theory
5. Identical particle
6. Relativistic Quantum mechanics
Ω 私心推薦指數(以五分計) ★★★★★
★★★★★
η 上課用書(影印講義或是指定教科書)
Sakurai + 自製講義
μ 上課方式(投影片、團體討論、老師教學風格)
板書
上課主要是講理論最精華的地方
其餘的應用就請學生自己回去好好算
上課前會先複習一下上次上的內容再開始講
σ 評分方式(給分甜嗎?是紮實分?)
4次作業 50 %
期末考 50 %
應該會調高一點
ρ 考題型式、作業方式
作業就是勾Sakurai後面題目,1次大概5~6題
有些要自己回去讀理論應用的章節(就是非常難算的那種)
才比較寫得出來
考試的話
教授實在很佛心,還出了一份模擬考題給我們寫
最後考出來的感覺真的就跟模擬考題87%像
一題是非題10個選項選出對的
搭配3題計算題
計算題都只是模考題目稍微改一下
ω 其它(是否注重出席率?如果為外系選修,需先有什麼基礎較好嗎?老師個性?
加簽習慣?嚴禁遲到等…)
出不出席都沒差,但建議來比較好,因為小賀太猛拉
基礎
數學部分:線代 微積分 一點點的李代數(Relativistic QM
那邊會用到一點)
物理部分:量子力學一吧,其實沒修過大學部量子物理沒差
因為蠻多人都同時修量物量力
加簽
因為還有單號班,所以可能要平衡一下人數,但最後好像大
部分人都簽到了,但要在一張紙寫上你撞哪門課不能修另一
班的量力所以才來簽這班,我大學部單號,最後有簽到,但
我覺得應該很多人只是因為想來朝聖小賀量力(例如我),最
後修課人數是74人
Ψ 總結
小賀超強,我想有搜過他課程評價的人就知道小賀的課是有
口碑的,他會用簡單的例子先做個開頭,接著再把整套理論
的代數結構建出來,如果直接講理論本身可能有點難懂,但
搭配簡單(比如永遠被拿來舉例的2*2矩陣)的例子就好懂很多
而且上課可以隨時發問,小賀鼓勵我們問問題,因為他說多
問問題才能問出好問題,而且他都能直接回答你的問題,不
會像某些教授搔搔頭說我回去想一下XD
整體來講這門課負擔真的不重,考試也才考一次(雖然佔50%XD)
,作業勾課本習題都是有解答可以看的,還有模考可以寫,
上課氛圍也非常輕鬆
而且最後Relativistic QM那邊就比較沒有照課本上,稍微
提到了Lorentz symmetry跟Dirac equation的關聯,課本
沒有講這部分。
我建議念物理的都可以去修一下或旁聽小賀的基礎課(弦論就...)
你就會知道什麼是把理論整個融會貫通的人會講出的話XD
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.37.109.171
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/NTUcourse/M.1498329631.A.8C3.html
※ 編輯: ocf001497 (114.37.109.171), 06/25/2017 02:40:51
※ 編輯: ocf001497 (114.37.109.171), 06/25/2017 02:41:14
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