هوش مصنوعی کوانتومی و انقلاب در مراقبت‌های بهداشتی، اقتصاد و لجستیک

هوش مصنوعی کوانتومی در حال ایجاد پیشرفت‌هایی در حوزه مراقبت‌های بهداشتی و لجستیک است و به حل مشکلات پیچیده‌ای که هوش مصنوعی سنتی قادر به حل آنها نیست، از توسعه سریع‌تر دارو گرفته تا بهینه‌سازی زنجیره‌های تأمین جهانی، کمک می‌کند.

هوش مصنوعی کوانتومی ترکیبی از هوش مصنوعی و محاسبات کوانتومی است.

هوش مصنوعی کوانتومی ترکیبی از هوش مصنوعی و محاسبات کوانتومی است که از قدرت پردازش موازی بیت‌های کوانتومی (به اختصار کیوبیت) برای تسریع و بهبود کارایی یادگیری ماشینی بهره می‌برد.

در حالی که هوش مصنوعی به ماشین‌ها اجازه می‌دهد تا از داده‌ها یاد بگیرند و مانند انسان‌ها تصمیم بگیرند، محاسبات کوانتومی - با برهم‌نهی کوانتومی و درهم‌تنیدگی آن - امکان پردازش همزمان میلیون‌ها محاسبه را فراهم می‌کند.

این ترکیب، پتانسیل پیشرفت در حوزه‌هایی که نیاز به قدرت محاسباتی بسیار بالایی دارند، مانند بهینه‌سازی پیچیده، شبیه‌سازی زیستی، تجزیه و تحلیل کلان‌داده‌ها در زمان واقعی و یادگیری عمیق، که در آن‌ها هوش مصنوعی سنتی به محدودیت‌های خود رسیده است، را فراهم می‌کند.

محاسبات کوانتومی - پیشرفتی از زیرساخت فناوری

محاسبات کوانتومی، بیت‌های سنتی را با کیوبیت‌ها جایگزین می‌کند - واحدهای ویژه‌ای از اطلاعات که به لطف پدیده برهم‌نهی کوانتومی می‌توانند همزمان در چندین حالت وجود داشته باشند. به لطف این، کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند اطلاعات را به روشی موازی برتر نمایش داده و پردازش کنند و قدرت محاسباتی بی‌سابقه‌ای را ارائه دهند.

این امر مزایای آشکاری در حل مسائل ترکیبی پیچیده، بهینه‌سازی چند متغیره و شبیه‌سازی پدیده‌های فیزیک کوانتومی که بسیار شبیه به مسائل هوش مصنوعی هستند، ارائه می‌دهد. این حوزه‌ها به دلیل مقیاس و غیرخطی بودن داده‌ها، همواره چالش بزرگی برای رایانه‌های کلاسیک بوده‌اند.

اکوسیستم الگوریتم کوانتومی به سرعت در حال رشد است. الگوریتم‌هایی مانند ماشین بردار پشتیبان کوانتومی (QSVM) یا شبکه‌های عصبی کوانتومی (QNN) امکان ساخت مدل‌های یادگیری ماشین پیچیده‌تر و کارآمدتر را فراهم می‌کنند.

علاوه بر این، تکنیک Quantum Annealing به تسریع فرآیند یادگیری ماشین، به ویژه در مسائل بهینه‌سازی و یادگیری تقویتی - که در آن‌ها هوش مصنوعی نیاز به تصمیم‌گیری هوشمندانه در محیط‌های پیچیده و دائماً در حال تغییر دارد - کمک می‌کند.

این پیشرفت‌ها نه تنها نویدبخش بهبود عملکرد پردازش کلان‌داده هستند، بلکه مرزهای هوش مصنوعی را نیز جابه‌جا می‌کنند و آن را به توانایی مدیریت سیستم‌های پیچیده‌ای فراتر از تصور رایانه‌های سنتی نزدیک‌تر می‌کنند.

کاربردهای پزشکی

هوش مصنوعی کوانتومی می‌تواند روند کشف داروهای جدید را کوتاه کرده و نتایج دقیقی را پیش‌بینی کند.

هوش مصنوعی کوانتومی با توانایی شبیه‌سازی تعاملات پیچیده در سطح مولکولی و سلولی، به محققان کمک می‌کند تا درک عمیق‌تری از مکانیسم‌های بیماری و عملکرد داروها به دست آورند.

یکی از برجسته‌ترین کاربردها، کوتاه کردن زمان لازم برای کشف و توسعه داروهای جدید است. به جای صرف سال‌ها برای آزمایش میلیون‌ها مولکول، هوش مصنوعی کوانتومی امکان شبیه‌سازی سریع و دقیق ساختارهای پروتئین، مولکول‌ها و تعاملات بیولوژیکی را فراهم می‌کند - چیزی که کامپیوترهای کلاسیک در انجام کارآمد آن مشکل دارند. این امر نه تنها هزینه‌های تحقیق را کاهش می‌دهد، بلکه روند رساندن داروهای بالقوه به مرحله آزمایش بالینی را نیز سرعت می‌بخشد.

علاوه بر این، هوش مصنوعی کوانتومی از طریق تجزیه و تحلیل داده‌های تصویربرداری پزشکی و سوابق پزشکی بزرگ، به بهبود تشخیص دقیق نیز کمک می‌کند و به شخصی‌سازی مناسب‌ترین درمان برای هر بیمار کمک می‌کند. همچنین انتظار می‌رود که کارایی در مدیریت اپیدمیولوژیک، پیش‌بینی بیماری و بهینه‌سازی فرآیندهای مراقبت‌های پزشکی را بهبود بخشد.

کاربردها در امور مالی

قیمت‌گذاری مشتقات با هوش مصنوعی کوانتومی، که نیاز به مدل‌سازی عوامل ریسک و احتمال چندگانه دارد

صنعت مالی مدرن یکی از پیچیده‌ترین حوزه‌هایی است که در آن داده‌ها به صورت لحظه‌ای در نوسان هستند و تصمیمات سرمایه‌گذاری باید در کسری از ثانیه گرفته شوند.

هوش مصنوعی کوانتومی با توانایی تجزیه و تحلیل میلیون‌ها ترکیب و محدودیت دارایی در مدت زمان کوتاه، به سرمایه‌گذاران کمک می‌کند تا ساختار تخصیص بهینه را پیدا کنند و سود و ریسک را با دقت بیشتری متعادل سازند.

علاوه بر این، به لطف پردازش موازی و یادگیری تقویتی، هوش مصنوعی کوانتومی می‌تواند الگوهای معاملاتی غیرمعمول و نشانه‌های ریسک پنهان در اعماق سیستم را تشخیص دهد - چیزی که الگوریتم‌های سنتی به راحتی از دست می‌دهند.

علاوه بر این، هوش مصنوعی کوانتومی به قیمت‌گذاری مشتقات کمک می‌کند، که نیاز به مدل‌سازی عوامل ریسک و احتمال چندگانه دارد. قابلیت‌های شبیه‌سازی کوانتومی امکان ساخت مدل‌های قیمت‌گذاری واقع‌بینانه‌تر را فراهم می‌کند و از تصمیمات سرمایه‌گذاری سریع و دقیق پشتیبانی می‌کند.

کاربردها در لجستیک

هوش مصنوعی کوانتومی می‌تواند زمان محاسبات را کاهش دهد و مدل‌های چندهدفه را بهینه کند.

زنجیره‌های تأمین جهانی با میلیون‌ها نقطه حمل و نقل، زمان، هزینه، آب و هوا و متغیرهای تقاضا که لحظه به لحظه تغییر می‌کنند، پیچیده‌تر از همیشه می‌شوند. مسائل بهینه‌سازی سنتی - مانند یافتن کوتاه‌ترین مسیر، تخصیص موجودی یا اعزام وسایل نقلیه به صورت بلادرنگ - در بسیاری از موارد فراتر از قابلیت‌های هوش مصنوعی کلاسیک هستند.

با توانایی حل مسائل ترکیبی پیچیده به لطف قدرت موازی کیوبیت‌ها، هوش مصنوعی کوانتومی می‌تواند زمان محاسبات را از ساعت‌ها به ثانیه‌ها، به ویژه در مدل‌های بهینه‌سازی چند هدفه، کاهش دهد .

برای مثال، در مدیریت ناوگان تحویل، هوش مصنوعی کوانتومی به برنامه‌ریزی بهینه حمل و نقل در زمان واقعی کمک می‌کند و ضمن تضمین تحویل به موقع، هزینه‌های سوخت را کاهش می‌دهد. در انبارداری، به شبیه‌سازی و ترتیب جریان کالاها به کارآمدترین روش، محدود کردن ازدحام و افزایش بهره‌وری کمک می‌کند.

هوش مصنوعی کوانتومی همچنین به پیش‌بینی تقاضای فصلی، شبیه‌سازی اختلالات زنجیره تأمین و ارائه سناریوهای واکنش سریع کمک می‌کند - که به ویژه در شرایط اضطراری مانند بیماری‌های همه‌گیر یا بحران‌های لجستیک جهانی مفید است.

آینده کوانتومی: نه نزدیک، نه دور

کامپیوترهای کوانتومی فعلی هنوز در مرحله آزمایشی هستند و تعداد کیوبیت‌های آنها محدود، پایداری پایین و الزامات زیرساخت سخت‌افزاری بسیار پیچیده‌ای دارند. نویز کوانتومی، خطاهای محاسباتی و هزینه‌های بالای نگهداری هنوز هم پذیرش انبوه را به یک چالش بزرگ تبدیل می‌کند.

با این حال، غول‌هایی مانند IBM، گوگل، D-Wave، Rigetti و بسیاری از آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مستقل، سرمایه‌گذاری‌های هنگفتی را برای گسترش ظرفیت کوانتومی، افزایش تصاعدی تعداد کیوبیت‌ها و بهبود دوام سیستم انجام می‌دهند.

مدل‌های محاسباتی ترکیبی - که هوش مصنوعی کلاسیک و کوانتومی را ترکیب می‌کنند - به عنوان یک راه‌حل گذار مناسب در حال ظهور هستند و به مهار بخشی از قدرت کوانتومی در حالی که زیرساخت هنوز در مراحل ابتدایی خود است، کمک می‌کنند.

با تلاش فراوان، هوش مصنوعی کوانتومی نوید تغییر نحوه‌ی برخورد انسان‌ها با چالش‌های بزرگ زمانه‌ی ما را می‌دهد.

فان های دانگ

منبع: https://tuoitre.vn/ai-luong-tu-va-cuoc-cach-mang-trong-y-te-kinh-te-logistics-20250605110531932.htm