JEDLIČKA, D. Řešení sudoku pomocí kvantového počítání [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Cílem práce je diskutovat využití kvantového počítání (QC) při řešení klasického problému Sudoku. Zvolená metoda se opírá o Groverův algoritmus (GA) což je standardní přístup. Po kratším uvedení do kvantové mechaniky a její historie následuje první částí práce tvořící potřebný matematický aparát (kapitoly 3-5). Autor se v nich opírá o standardní literaturu, kterou korektně cituje. Následující kapitoly (6-8) obsahují vysvětlení klasické verze GA založené na hledání konkrétního prvku na množině. Je diskutována jeho geometrická podstata i princip na kterém se buduje příslušný kvantový obvod. Zajímavá poznámka je možnost problém přirozeně GA zobecnit (kap 7) na hledání podmnožiny při zachování složitosti. Tuto část doplňuje výpočet na konkrétním příkladě (kap 8). Implementaci GA na problém Sudoku pak obsahuje kapitola 9 ve které je jasně vysvětlené jak je možné GA použít pro tento typ problému. Autor explicitně nezmiňuje fakt, že z textu je poměrně jasné jak GA využít na hledání prvků z množiny při zachování zvolené třídy podmínek, což je jeho další významná aplikace. Kapitola obsahuje jak matematické výpočty demonstrující, že algoritmus skutečně funguje, tak vlastní návrh kvantových obvodů a jejich implementaci v prostředí Qiskit který v současností patří mezi základní implementační rozhraní QC. Práce řeší prázdná Sudoku 2*3 a předvyplněná pěti políčková. Myslím, že tyto příklady nejsou v literatuře dosud zdokumentované. Ukazuje se že i při tabulkách takto malých rozměrů je výpočetní náročnost algoritmu neadekvátní k typu problém což autor také uvádí. Nedá se tedy říct, že by využití GA tímto způsobem v případě řešení tabulky Sudoku vedlo k menší složitosti problému. To ale nebylo cílem práce, která na zvoleném problému velice pěkně demonstruje fungování Groverova algoritmu pro množinu vybavenou dodatečnými algebraickými podmínkami.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Práce se zabývá implementací Groverova algoritmu k vyplnění prázdného a předvyplněného sudoku menší velikosti kvůli výpočetní náročnosti problému. Student splnil rozsáhlé zadání své práce a projevil schopnost pracovat s více překrývajícími se vědeckými disciplínami. Formální stránka práce je její nejslabší částí. Práce obsahuje vyšší množství jak gramatických chyb, tak i obyčejných překlepů. Když se práce věnuje sudoku, tak je vhodné neskloňovat toto slovo jako v abstraktu (sudoka). Zároveň v textu student citoval pouze jednou (a navíc špatně). Podobný přístup k citování pak dělá nemožným pochopení kapitoly 2, kde se používá velice netriviální matematické značení, aniž by se cokoliv definovalo. Kapitola 3 také obsahuje množství matematických nepřesností a použití nedefinovaných pojmů a značení (třeba exp lineárního operátoru). Také student tvrdí, že výraz (3.1) je definicí komplexního vektorového součinu, který ale v žádném případě nemá za výsledek vektor. Po úvodu do lineární algebry následuje nejpropracovanější a nejpovedenější část práce věnovaná kvantovému počítaní a Groverovu algoritmu. Student ukázal netriviální úvahy během konstrukce „oracle“ operátoru pro studovaný problém a vyřešil sudoku pomocí kvantového algoritmu.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | C | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | D | ||
| Práce s literaturou včetně citací | E |
eVSKP id 157507