Feature selection is critical in machine learning to reduce dimensionality and improve model accuracy and efficiency. The exponential growth in feature space dimensionality for modern datasets directly results in ambiguous samples and redundant features, which can severely degrade classification accuracy. Quantum machine learning offers potential advantages for addressing this challenge. In this paper, we propose a novel method, quantum support vector machine feature selection (QSVMF), integrating quantum support vector machines with multi-objective genetic algorithm. QSVMF optimizes multiple simultaneous objectives: maximizing classification accuracy, minimizing selected features and quantum circuit costs, and reducing feature covariance. We apply QSVMF for feature selection on a breast cancer dataset, comparing the performance of QSVMF against classical approaches with the selected features. Experimental results show that QSVMF achieves superior performance. Furthermore, The Pareto front solutions of QSVMF enable analysis of accuracy versus feature set size trade-offs, identifying extremely sparse yet accurate feature subsets. We contextualize the biological relevance of the selected features in terms of known breast cancer biomarkers. This work highlights the potential of quantum-based feature selection to enhance machine learning efficiency and performance on complex real-world data.


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特征选择( Feature Selection )也称特征子集选择( Feature Subset Selection , FSS ),或属性选择( Attribute Selection )。是指从已有的M个特征(Feature)中选择N个特征使得系统的特定指标最优化,是从原始特征中选择出一些最有效特征以降低数据集维度的过程,是提高学习算法性能的一个重要手段,也是模式识别中关键的数据预处理步骤。对于一个学习算法来说,好的学习样本是训练模型的关键。
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