Квантовый ИИ и революция в здравоохранении, экономике и логистике

Квантовый ИИ открывает возможности для прорывов в здравоохранении и логистике, помогая решать сложные задачи, с которыми не может справиться традиционный ИИ: от ускоренной разработки лекарств до оптимизации глобальных цепочек поставок.

Квантовый ИИ — это сочетание искусственного интеллекта и квантовых вычислений.

Квантовый ИИ представляет собой комбинацию искусственного интеллекта и квантовых вычислений, которая использует параллельную вычислительную мощность квантовых битов (сокращенно кубитов) для ускорения и повышения эффективности машинного обучения.

В то время как ИИ позволяет машинам обучаться на основе данных и принимать решения подобно людям, квантовые вычисления — с их квантовой суперпозицией и запутанностью — позволяют выполнять миллионы вычислений одновременно.

Такое сочетание открывает прорывной потенциал в областях, требующих чрезвычайно высокой вычислительной мощности, таких как сложная оптимизация, биологическое моделирование, аналитика больших данных в реальном времени и глубокое обучение, где традиционный ИИ достигает предела своих возможностей.

Квантовые вычисления — импульс развития технологической инфраструктуры

Квантовые вычисления заменяют традиционные биты кубитами — особыми единицами информации, которые могут существовать в нескольких состояниях одновременно благодаря явлению квантовой суперпозиции . Благодаря этому квантовые компьютеры могут представлять и обрабатывать информацию превосходно параллельным способом, открывая беспрецедентную вычислительную мощность.

Это даёт очевидные преимущества при решении сложных комбинаторных задач, многомерной оптимизации и моделировании квантово-физических явлений, очень похожих на задачи искусственного интеллекта. Эти области всегда представляли серьёзную проблему для классических компьютеров из-за масштаба и нелинейности данных.

Экосистема квантовых алгоритмов стремительно растёт. Такие алгоритмы, как квантовая машина опорных векторов (QSVM) и квантовые нейронные сети (QNN), открывают возможность создания более сложных и эффективных моделей машинного обучения.

Кроме того, метод квантового отжига помогает ускорить процесс машинного обучения, особенно в задачах оптимизации и обучения с подкреплением, где ИИ должен принимать разумные решения в сложных и постоянно меняющихся условиях.

Эти достижения не только обещают улучшить производительность обработки больших данных, но и раздвинуть границы возможностей ИИ, приблизив его к способности управлять сложными системами, выходящими за рамки воображения традиционных компьютеров.

Медицинские применения

Квантовый ИИ может сократить процесс открытия новых лекарств и предсказывать точные результаты

Благодаря возможности моделировать сложные взаимодействия на молекулярном и клеточном уровне квантовый ИИ помогает исследователям глубже понять механизмы заболеваний и действие лекарств.

Одно из наиболее важных применений — сокращение времени, необходимого для открытия и разработки новых лекарств. Вместо того, чтобы тратить годы на тестирование миллионов молекул, квантовый ИИ позволяет быстро и точно моделировать структуры белков, молекул и биологические взаимодействия — то, с чем классическим компьютерам сложно справиться эффективно. Это не только снижает затраты на исследования, но и ускоряет процесс вывода потенциальных лекарств на стадию клинических испытаний.

Кроме того, квантовый ИИ способствует повышению точности диагностики посредством анализа данных медицинской визуализации и обширных медицинских карт, помогая персонализировать наиболее подходящее лечение для каждого пациента. Ожидается также, что он повысит эффективность эпидемиологического контроля, прогнозирования заболеваний и оптимизации процессов оказания медицинской помощи.

Применение в финансах

Квантовый ИИ оценивает деривативы, что требует моделирования множества факторов риска и вероятности

Современная финансовая индустрия — одна из самых сложных сфер, где данные меняются в режиме реального времени, а инвестиционные решения необходимо принимать за доли секунды.

Благодаря возможности анализировать миллионы комбинаций активов и ограничений за короткий период времени квантовый ИИ помогает инвесторам находить оптимальную структуру распределения, более точно балансируя прибыль и риски.

Кроме того, благодаря параллельной обработке и обучению с подкреплением квантовый ИИ может обнаруживать необычные торговые модели и признаки риска, скрытые глубоко в системе, — то, что традиционные алгоритмы могут легко пропустить.

Кроме того, квантовый ИИ способствует ценообразованию деривативов , требующему моделирования множества факторов риска и вероятности. Возможности квантового моделирования позволяют строить более реалистичные модели ценообразования, способствуя быстрому и точному принятию инвестиционных решений.

Применение в логистике

Квантовый ИИ может сократить время вычислений и оптимизировать многоцелевые модели

Глобальные цепочки поставок становятся всё сложнее, чем когда-либо: миллионы точек доставки, а также переменные времени, стоимости, погоды и спроса меняются каждую минуту. Традиционные задачи оптимизации, такие как поиск кратчайшего маршрута, распределение запасов или диспетчеризация транспортных средств в режиме реального времени, во многих случаях выходят за рамки возможностей классического ИИ.

Благодаря возможности решать сложные комбинаторные задачи благодаря параллельной мощности кубитов квантовый ИИ может сократить время вычислений с часов до секунд , особенно в многокритериальных моделях оптимизации.

Например, в управлении парком доставки квантовый ИИ помогает планировать оптимальные перевозки в режиме реального времени, снижая расходы на топливо и обеспечивая своевременную доставку. В складском хозяйстве он помогает моделировать и организовывать потоки товаров наиболее эффективным образом, ограничивая заторы и повышая производительность.

Квантовый ИИ также помогает прогнозировать сезонный спрос, моделировать сбои в цепочке поставок и разрабатывать сценарии быстрого реагирования, что особенно полезно в чрезвычайных ситуациях, таких как пандемии или глобальные логистические кризисы.

Квантовое будущее: не близко, но и не далеко

Современные квантовые компьютеры всё ещё находятся на экспериментальной стадии развития, характеризуясь ограниченным числом кубитов, низкой стабильностью и чрезвычайно высокими требованиями к аппаратной инфраструктуре. Квантовый шум, вычислительные ошибки и высокие затраты на обслуживание по-прежнему делают массовое внедрение серьёзной проблемой.

Однако такие гиганты, как IBM, Google, D-Wave, Rigetti и многие независимые исследовательские лаборатории вкладывают значительные средства в расширение квантовых мощностей, экспоненциально увеличивая количество кубитов и повышая долговечность системы.

Гибридные вычислительные модели, сочетающие классический и квантовый ИИ, становятся жизнеспособным переходным решением, помогающим использовать часть квантовой мощности, пока инфраструктура все еще находится в зачаточном состоянии.

Приложив немало усилий, квантовый ИИ обещает изменить подход человечества к решению важнейших задач нашего времени.

ФАН ХАЙ ДАНГ

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