Fujitsu on tööle saanud midagi väga erilist: peaaegu nagu kvantarvuti, aga juba päriselt kasutatav
Pane tähele! Artikkel on ilmunud enam kui 5 aastat tagasi ning kuulub Geeniuse digitaalsesse arhiivi.
Volkswageni tehas Wolfsburgis. Uut tüüpi arvutist on kasu robotite töö optimeerimisel. Foto: Scanpix
Jaapani IT-kontsern Fujitsu sai tänavu valmis ja pani päriselt kasulikku tööd tegema midagi uut, mis ei ole päris tavaline arvuti, aga mitte ka poolmüütiline kvantarvuti. Digital annealer jäljendab kvantarvutit ja suudab leida keerukatest kombinatsioonidest kõige otsesema tee – see aitabki juba näiteks Volkswageni koosteliinis robotite liigutusi sünkrooni panna.
Kvantarvuti pole veel valmis
Tegu on keerulise lähenemisega, aga selle lõppkasu on väga selge, mille ees seisavad väga paljud üle maailma: kuidas paljudest kombinatsioonidest leida kõige optimaalsem, otsesem tee?
See on muuhulgas olnud kvantarvutite arendamise üks motiive. Kvantarvutis võib info olla superpositsioonis ehk korraga nii üks kui teine – samas kui tavalises arvutis saab bitt olla vaid 1 või 0. See aga tähendab, et kvantarvutiga oleks võimalik võrreldamatult kiiremini simuleerida kõiki valikuid ja neist valida just see lahendus, mida otsitakse.
Ent kvantarvutite loomises ollakse alles lapsekingades ja pole isegi üksmeelt, kas praegused arendused ikka on kvantarvutid. Fakt on, et kvantarvutite opereerimine on ülikeeruline: need peab jahutama absoluutse nullini (D-Wave’i viimase masina töötemperatuur on -273,135 °C) ja kaitsma igasuguse välise kiirguse ja müra eest.
Mitte päris “kvant”, lihtsalt digitaalne
Kui erialakeeles töötab kvantarvuti quantum annealing protsessiga, siis Fujitsu on tööle pannud sellest natuke “normaalsema” versiooni, mida nimetatakse digital annealer. Tehnoloogia taga on Kanada startup 1QBIT, kus töötab 80 doktorikraadiga teadlast.
1QBIT ja Fujitsu ühine digital annealer püüab imiteerida kvantarvuti omadusi, aga töötab seejuures näiteks toatemperatuuril nagu tavaline arvuti ja on oluliselt lihtsam ja odavam töös hoida kui kvantarvutit.
“Kui kvantbitid on superpositsioonis, siis digital annealer püüab seda jäljendada nii suure mälumahuga, et korraga oleks esindatud kõigi bittide olekute kombinatsioonid,” rääkis Fujitsu teadlane David Snelling.
Allikas: Fujitsu
“Samamoodi jäljendame kvantpõimumist, kuna iga bitt saab otse mõjutada iga teist bitti,” rääkis Snelling. Kuigi praegune digital annealer on on 1024-bitine, on plaanis järgmisel aastal tööle saada 8 korda suurema hulga bittidega seade.
Teisisõnu öeldes annab digital annealer tohutu paralleelarvutuse võimaluse reaalajas.
Dr David Snelling püüab ajakirjanikule purgitäie legoklotsidega puust ja punaseks selgeks teha, kuidas digital annealer leiab paljudest kombinatsioonidest kõige optimaalsema. Just nargu hetkega purgis legoklotse värvi järgi sorteerides. Paremal 1QBIT tootejuht Dennis Loktionov. Foto: Hans Lõugas
Autotööstuses juba abiks
1QBIT tootejuht Dennis Loktionov rääkis, et probleeme, kus on vaja paljudest kombinatsioonidest leida kõige säästlikum, on tohutult.
Nii on digital annealer rakendatud juba finantsvaldkonnas Suurbritannias, kus sellega aidati NatWest pangal koostada kõrge likviidusega varade portfelli, mille arvutamine traditsioonlise arvutusvahenditega oli väga ajamahukas.
Fujitsu partneri Volkswageni juures aga leiti probleem, millele uue seadmega parem lahendus saabus.
Autode koosteliinil peavad robotid sisuliselt liimima kokku hulga erinevaid autokere tükke. Kuigi ühele robotkäele saab anda selge juhise tööks, saaks ühe autokere liimimist kiirendada mitme roboti koostöös. See eeldab aga väga keerukat programmeerimist, sest sisuliselt tuleb läbi arvutada kõikide koostedetailide ja töötluskohtade liikumine ning erinevate robotite liikumistrajektoor, kusjuures ükski detail ega robot ei tohi üksteist valesti rammida. Kõigi osade liikumise põhjal optimaalseima ajaga protsessi väljatöötamiseks kasutabki Volkswagen digital annealerit.
Ei maksa siiski arvata, et tegu on väikese lihtsa vidinaga, mida saab keskmine programmeerija olemasolevasse süsteemi tööle panna. Loktionov möönis, et annealeri kasutamiseks on vaja ennekõike matemaatikuid, kes olemasolev probleemi “ära tõlgiks” ja mida siis seadmega lahendada saaks.
“Kvantfüüsika on fakt. Varem või hiljem saab kvantarvuti reaalsuseks,” oli Snelling veendunud. “Ent kuni seda arendatakse, saame kasutada seda, mida me nimetame “kvantarvutist inspireeritud” seadmeks,” lisas ta.
