Квантовий штучний інтелект та революція в охороні здоров'я, економіці та логістиці

Квантовий штучний інтелект відкриває прориви в охороні здоров'я та логістиці, допомагаючи вирішувати складні проблеми, з якими традиційний штучний інтелект не може впоратися, від швидшої розробки ліків до оптимізації глобальних ланцюгів поставок.

Квантовий ШІ — це поєднання штучного інтелекту та квантових обчислень.

Квантовий ШІ — це поєднання штучного інтелекту та квантових обчислень, яке використовує потужність паралельної обробки квантових бітів (скорочено кубітів) для прискорення та підвищення ефективності машинного навчання.

У той час як штучний інтелект дозволяє машинам навчатися на основі даних і приймати рішення, як люди, квантові обчислення – з їх квантовою суперпозицією та заплутаністю – дозволяють одночасно обробляти мільйони обчислень.

Таке поєднання відкриває проривний потенціал у сферах, що потребують надзвичайно високої обчислювальної потужності, таких як складна оптимізація, біомоделювання, аналіз великих даних у реальному часі та глибоке навчання, де традиційний штучний інтелект досягає своїх меж.

Квантові обчислення – поштовх від технологічної інфраструктури

Квантові обчислення замінюють традиційні біти кубітами – спеціальними одиницями інформації, які можуть існувати в кількох станах одночасно завдяки феномену квантової суперпозиції . Завдяки цьому квантові комп'ютери можуть представляти та обробляти інформацію покращеним паралельним способом, відкриваючи безпрецедентну обчислювальну потужність.

Це пропонує очевидні переваги у вирішенні складних комбінаторних задач, багатовимірній оптимізації та моделюванні квантових фізичних явищ, дуже схожих на задачі штучного інтелекту. Ці області завжди були головним викликом для класичних комп'ютерів через масштаб та нелінійність даних.

Екосистема квантових алгоритмів швидко розвивається. Такі алгоритми, як квантова машина опорних векторів (QSVM) або квантові нейронні мережі (QNN), відкривають можливості для створення більш складних та ефективних моделей машинного навчання.

Крім того, техніка квантового відпалу допомагає пришвидшити процес машинного навчання, особливо в задачах оптимізації та навчання з підкріпленням, де штучному інтелекту потрібно приймати інтелектуальні рішення в складних та постійно мінливих середовищах.

Ці досягнення не лише обіцяють покращити продуктивність обробки великих даних, але й розширять межі штучного інтелекту, наближаючи його до здатності обробляти складні системи, що перевершують уяву традиційних комп'ютерів.

Медичні застосування

Квантовий штучний інтелект може скоротити процес відкриття нових ліків та передбачати точні результати

Завдяки можливості моделювати складні взаємодії на молекулярному та клітинному рівнях, квантовий штучний інтелект допомагає дослідникам глибше зрозуміти механізми захворювань та дію ліків.

Одним із найвідоміших застосувань є скорочення часу, необхідного для відкриття та розробки нових ліків. Замість того, щоб витрачати роки на тестування мільйонів молекул, квантовий штучний інтелект дозволяє швидко та точно моделювати структури білків, молекул та біологічних взаємодій – те, що класичні комп’ютери мають труднощі з ефективним виконанням. Це не лише знижує витрати на дослідження, але й пришвидшує процес доведення потенційних ліків до стадії клінічних випробувань.

Крім того, квантовий штучний інтелект також підтримує покращення точності діагностики шляхом аналізу даних медичної візуалізації та великих медичних записів, допомагаючи персоналізувати найбільш підходяще лікування для кожного пацієнта. Очікується також, що він підвищить ефективність епідеміологічного управління, прогнозування захворювань та оптимізації процесів медичного обслуговування.

Застосування у фінансах

Квантовий ШІ-ціноутворення деривативів, що вимагає моделювання кількох факторів ризику та ймовірності

Сучасна фінансова галузь є однією з найскладніших, де дані змінюються в режимі реального часу, а інвестиційні рішення необхідно приймати за частки секунди.

Завдяки можливості аналізувати мільйони комбінацій активів та обмежень за короткий проміжок часу, квантовий штучний інтелект допомагає інвесторам знаходити оптимальну структуру розподілу, точніше збалансовуючи прибутки та ризики.

Крім того, завдяки паралельній обробці та навчанню з підкріпленням, квантовий штучний інтелект може виявляти незвичайні торговельні моделі та ознаки ризику, приховані глибоко в системі – те, що традиційні алгоритми можуть легко пропустити.

Крім того, квантовий штучний інтелект сприяє ціноутворенню деривативів , що вимагає моделювання кількох факторів ризику та ймовірності. Можливості квантового моделювання дозволяють створювати більш реалістичні моделі ціноутворення, що підтримує швидке та точне прийняття інвестиційних рішень.

Застосування в логістиці

Квантовий штучний інтелект може скоротити час обчислень та оптимізувати багатоцільові моделі

Глобальні ланцюги поставок стають складнішими, ніж будь-коли, з мільйонами пунктів відвантаження, часом, вартістю, погодою та змінними попиту, які змінюються щохвилини. Традиційні проблеми оптимізації, такі як пошук найкоротшого маршруту, розподіл запасів або відправлення транспортних засобів у режимі реального часу, у багатьох випадках виходять за межі можливостей класичного штучного інтелекту.

Завдяки можливості розв'язувати складні комбінаторні задачі завдяки паралельній потужності кубітів, квантовий ШІ може скоротити час обчислень з годин до секунд , особливо в багатоцільових моделях оптимізації.

Наприклад, в управлінні автопарком доставки квантовий штучний інтелект допомагає планувати оптимальне транспортування в режимі реального часу, зменшуючи витрати на паливо та забезпечуючи своєчасну доставку. У складському господарстві він допомагає моделювати та організовувати потік товарів найефективнішим чином, обмежуючи затори та підвищуючи продуктивність.

Квантовий штучний інтелект також допомагає прогнозувати сезонний попит, моделювати перебої в ланцюжку поставок та розробляти сценарії швидкого реагування, що особливо корисно в надзвичайних ситуаціях, таких як пандемії чи глобальні логістичні кризи.

Квантове майбутнє: не близько, але й не далеко

Сучасні квантові комп'ютери все ще перебувають на експериментальній стадії, мають обмежену кількість кубітів, низьку стабільність та надзвичайно високі вимоги до апаратної інфраструктури. Квантовий шум, обчислювальні помилки та високі витрати на обслуговування все ще роблять масове впровадження серйозною проблемою.

Однак такі гіганти, як IBM, Google, D-Wave, Rigetti та багато незалежних дослідницьких лабораторій, вкладають значні кошти в розширення квантових можливостей, експоненціально збільшуючи кількість кубітів та покращуючи довговічність систем.

Гібридні обчислювальні моделі, що поєднують класичний та квантовий штучний інтелект, стають життєздатним перехідним рішенням, допомагаючи використовувати частину квантової потужності, поки інфраструктура ще перебуває на початковій стадії розвитку.

За допомогою значних зусиль квантовий штучний інтелект обіцяє змінити спосіб, у який люди вирішують серйозні виклики нашого часу.

ФАН ХАЙ ДАНГ

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