Quromorphic Project: квантовые нейросети нового поколения
Университет Хериот-Уатта (Heriot-Watt University) анонсировал запуск международного проекта Neuromorphic Quantum Computing (Quromorphic) Project по разработке нового поколения квантовых устройств, способных принимать свои собственные решения.
Во главе проекта стоит профессор Михаэль Хартманн (Michael Hartmann) из Института фотоники и квантовых наук (Institute of Photonics and Quantum Sciences) при Университете Хериот-Уатта (Шотландия). В работе принимают участие ученые из университетов Швейцарии, Нидерландов, Испании, а также из научно-исследовательских групп компаний IBM Zurich (Швейцария) и Volkswagen Group (Германия). Недавно проект поддержала Европейская комиссия, выделив на его нужды более полумиллиона евро.
Цель проекта – разработать радикально новые компьютерные квантовые устройства, способные одновременно выполнять огромное число задач, предназначенных для решения с помощью искусственного интеллекта (ИИ). Существующие нейронные сети при решении сложных ИИ-задач используют некоторые подходы, свойственные человеческому мозгу. По мнению г-на Хартманна, проблема в том, что на данный момент акцент делается на разработке ПО, работающего по принципу мозга человека, а не на создании аппаратной части, функционирующей таким образом.
Хартманн с коллегами намерены объединить все лучшее, что есть в нейронных сетях и квантовых вычислениях. Квантовые нейросети нового поколения научатся автоматически делать сложный выбор за очень короткое время. Сегодня типичный ИИ, которого учат распознавать, допустим, человеческие лица, в процессе «тренировки» способен работать лишь с одной фотографией в один момент времени. В свою очередь, квантовая нейронная сеть сумеет обрабатывать тысячи и даже миллионы изображений одновременно. Подобные сети могли бы вывести функционирование беспилотных автомобилей на совершенно новый уровень. Также такие системы могут оказаться полезными при управлении трафиком крупных городов в реальном времени.
Когда создают ПО для современных нейросетей, обычно пишут код, который имитирует работу нейронов человеческого мозга, объединенных в искусственную сеть. Каждый «нейрон» имитирует процесс принятия решения: получает несколько входных сигналов, обрабатывает их и выдает на выходе "да" или "нет". При этом входные сигналы оцениваются на предмет их важности в поиске оптимального решения задачи. В рамках Quromorphic Project планируется создать нейросети, изначально работающие на принципах квантовой механики: логика их работы будет реализована непосредственно на аппаратном уровне. Ученые предполагают, что подобный подход облегчит масштабирование квантовых систем и уменьшит число ошибок при вычислениях.
Важно напомнить читателю, что квантовые компьютеры кардинально отличаются от привычных большинству людей ПК. Сегодня эти разработки находятся на ранней стадии своего развития, однако гиганты IT-рынка, такие как Google и IBM, давно инвестируют в них. Ядром квантового ПК является квантовый процессор, работающий с так называемыми квантовыми битами или кубитами. Считается, что при увеличении мощности квантового ПК на один кубит его реальные вычислительные возможности удваиваются. Именно этот огромный потенциал надеются укротить участники Quromorphic Project.