Джозеф РЕГЕР: «Квантовые вычисления позволяют сделать огромный скачок в вычислительной мощности»
Доктор Джозеф Регер (Dr. Joseph Reger), технический директор компании Fujitsu в Европе (Fujitsu Fellow), – личность, без сомнений, легендарная. То, как горят глаза у этого солидного мужчины, вызывает восхищение: он буквально живет во всем этом – в квантовых вычислениях, в желании сделать мир лучше с помощью новейших технологий. О сегодняшнем дне, о будущем, в котором оптимизация бизнес-процессов означает не просто сокращение издержек, – из уст незаурядного человека.
Когда квантовые вычисления станут использоваться массово? Какие проблемы на этом пути?
Когда в полной мере – не знаю. И не уверен, что это вообще необходимо. Что мы уже имеем сегодня, так это развитие компьютерных технологий. Квантовые вычисления позволяют сделать большой скачок. В определенных задачах этот скачок в вычислительной мощности может составлять сотни тысяч или даже в миллионы раз. Стоит добавить, что квантовое «железо» может быть весьма компактным. Однако есть проблема – так называемые квантовые ошибки. В традиционном компьютерном оборудовании имеются системы исправления ошибок, они работают внутри системы – то есть нам не нужно отдельно ничего делать. Квантовые же вычисления очень серьезно отличаются от классических: когда вы создаете алгоритм для «квантов», необходимо сразу вписать в него исправления, и во многих случаях для этого требуется больше ресурсов, чем самим вычислениям. Иными словами, если решение поставленной задачи требует 100 кубитов (квантумных бит), то в реальности необходимо 1000, а то и миллион. В настоящий момент есть 60 известных квантовых алгоритмов, и если завтра кто-то создаст квантовый компьютер, программ для него попросту пока нет, их только предстоит создать.
Какие сферы выиграют от квантовых вычислений в большей степени?
Я бы сказал, что сегодня нет коммерческого применения квантовых вычислений. Мы в Fujitsu пытаемся, экспериментируем с некоторыми машинами, у которых есть перспективы, но пока не можем серьезно использовать их в какой-либо отрасли. Поэтому пока разумнее иметь оборудование, которое похоже на квантовое, но пока оно не квантовое, а, как мы говорим, «вдохновленное» квантовыми технологиями. Например, созданная нами платформа Digital Annealer во многом ведет себя как квантовая, и, хотя ее не всегда можно разогнать в десятки тысяч раз, для ряда отраслей очень полезна уже сегодня. Но в принципе я уверен, что любая отрасль выиграет от применения Fujitsu Digital Annealer.
Если можно, на конкретном примере?
Пожалуйста. Наши группы молодых талантливых сотрудников – математики, физики – создают модели, способные значительно повысить эффективность бизнес-процессов. Скажем, мы работаем с крупным морским портом в Германии. Проблема у них заключается в том, что, когда огромный корабль приходит с востока, для его разгрузки требуется очень много грузовиков и в ограниченном пространстве порта образуются пробки – машины скапливаются снаружи, ожидая своей очереди. А в море тем временем еще 200 грузовых кораблей, и все они тоже ждут. Вопрос: какую последовательность захода в порт нужно выставить и как организовать парковку грузовиков, чтобы как можно быстрее разгрузить каждый корабль? В математическом смысле эта проблема – ночной кошмар, для ее решения нет известных алгоритмов. Другой пример – мы работаем с производителем автомобилей, и там для сварки используются три робота: нам предстояло понять, в какой последовательности и по какой траектории должен каждый из них двигаться, чтобы делать свое дело максимально быстро. Созданная нами система позволила существенно сократить время, необходимое для этой производственной линии автомобилей. Есть другие примеры – управление портфелями, финансовый реестр. Например, вы торговец, ситуация на рынке постоянно меняется, вопрос: какой состав портфеля меньше подвержен изменениям рынка, чтобы экономить ваши деньги? Мы это тоже можем просчитать и выдать конкретные рекомендации. Или возьмем медицину: скажем, онкологическому больному показана лучевая терапия. Здесь крайне важно максимально точно попасть лучом в цель, не задев здоровые клетки. Очень сложный расчет, и мы его делаем. Одним словом, применение нашей технологии эффективно в любой сфере. Более того, я даже пообещал своим сотрудникам, что куплю им пиво, если кто-то озвучит проблему, которую бы я не смог решить. Пока никого угощать не пришлось (усмехается).
Каковы преимущества Fujitsu Digital Annealer?
Это необычные компьютеры, в них мы можем реализовывать принципы симуляции «Монте-Карло» – хорошо известного метода моделирования физики с использованием квантовых туннелей. Причем архитектура классическая и работает при комнатной температуре, выглядит как обычный сервер и использует стандартное электропитание. Digital Annealer позволяет решать узкие задачи, но, если вы качественно создали алгоритм, дает очень хорошие результаты. Это и есть то самое классическое квантово-вдохновленное «железо». Здесь нет реестров, памяти тоже нет, это система, где каждый бит связан со всеми другими и с субархитектурой. Так, если у вас стоит задача оптимизации, вам необходимо перевести ее в математическое картирование в конкретной форме – это называется QUBO (Quadratic Unconstrained Binary Optimization). Этим занимаются мои программисты. Причем они фактически не программируют, а делают именно математическое картирование.
Сегодня повсеместно внедряются системы искусственного интеллекта, однако все они решают довольно узкие задачи. Много говорится о создании «сильного ИИ», но перспективы туманны. Что вы об этом думаете?
Сложно сказать. Если мы будем прогрессировать с той же скоростью, что сейчас, думаю, потребуется 50 лет и более. Но может произойти тот самый скачок, связанный с введением квантовых технологий, и срок появления сильного ИИ сократится до 20, а то и 10 лет. Проблема в том, что сама квантовая технология вряд ли будет в чистом виде использоваться в течение ближайшего десятилетия. Я думаю, через 50 лет появится квантовый искусственный интеллект, а еще через 50 лет – суперинтеллект. Это очень интересный научный вопрос, а вот для бизнеса он не так актуален, пока что бизнесу достаточно того, что завтра будет лучше, чем сегодня. Любая компания хочет конкурировать, решать проблемы, которые не могла решить раньше. Самая же интересная вещь, повторяю, – насколько сильным будет прыжок в возможностях.
Опубликовано 30.09.2019
