В какой степени квантовые компьютеры могут помочь в развитии искусственного интеллекта?

40

Какие аспекты квантовых компьютеров, если таковые имеются, могут помочь в дальнейшем развитии искусственного интеллекта?

quantum-computing

— wythagoras
источник

Связанный: есть ли потенциальное применение квантовых компьютеров в машинном обучении или ИИ .

— Кенорб

относящиеся к квантовому вычислению.

— GLS

25

Квантовые компьютеры очень хороши в умножении матриц, с некоторыми ограничениями . Квантовая суперпозиция позволяет каждому биту находиться в гораздо большем количестве состояний, чем просто ноль или единица, и квантовые вентили могут манипулировать этими битами многими различными способами. Из-за этого квантовый компьютер может обрабатывать много информации одновременно для определенных приложений.

Одним из таких приложений является преобразование Фурье , которое полезно во многих задачах, таких как анализ сигналов и обработка массивов. Есть также алгоритм квантового поиска Гровера , который находит единственное значение, для которого данная функция возвращает что-то другое. Если проблема ИИ может быть выражена в математической форме, поддающейся квантовым вычислениям , она может получить большие ускорения. Достаточное ускорение может превратить идею ИИ из «теоретически интересной, но безумно медленной» в «довольно практическую, если мы хорошо разберемся в квантовых вычислениях».

— Бен Н
источник

1

В добавление к этому ответу, умножение матриц является основой большинства приложений машинного обучения сегодня. Все, что сегодня использует графический процессор, завтра может использовать квантовый компьютер, который значительно приблизит нас к искусственному интеллекту.

— Суровое

2

ML является подмножеством, если AI. Глубокая ML является подмножеством, если ML. Следовательно, мы не строим ИИ путем умножения матриц. Мы просто вырезали лучшие трупы, как пираньи. За публикации баллов присваивает дипломы и деньги. Я действительно сомневаюсь, что настоящий ИИ будет иметь какое-либо отношение к скорости умножения матриц. Человеческий мозг производит интеллект без усилий, используя бесконечно медленный аппарат по сравнению с квантовым компьютером.

— Boppity Bop

8

Пока мы не сможем создать квантовый компьютер с гораздо большим количеством кубитов, потенциал дальнейшего развития ИИ останется именно таким.

D-Wave (которая только что создала более 2000 кубит-систем в 2015 году) - это адиабатический квантовый компьютер , а не универсальный квантовый компьютер. Он ограничен определенными оптимизационными проблемами (на которых, по сообщениям, его эффективность была поставлена под сомнение одним из создателей теории, на которой он основан).

Предположим, что мы могли бы построить 32-кубитовый квантовый компьютер общего назначения (насколько мне известно, вдвое больше нынешних моделей). Это все равно будет означать, что в суперпозиции существует только 2 ³² возможности. Это пространство достаточно маленькое, чтобы исчерпывающе изучить многие проблемы. Следовательно, возможно, существует не так много проблем, для которых любой из известных квантовых алгоритмов (например, Shor , Grover ) был бы полезен для такого количества битов.

— NietzscheanAI
источник

«D-Wave (который только что создал более 2000 систем кубитов в 2015 году)» Это утверждение в лучшем случае вводит в заблуждение. Имейте в виду, что D-Wave утверждает, что создал компьютер с использованием адиабетического квантового отжига . Эта вычислительная модель существенно отличается от других моделей квантовых вычислений. Например, я не знаю, работают ли Шор и Гровер на этой модели! Итак, говорить о «2000+ кубитах» немного вводит в заблуждение: компьютеры в модели, где мы заботимся о количестве кубитов, имеют около 50 кубитов в качестве текущей границы.

— Дискретная ящерица

Также отметим, что есть эксперты, которые не верят, что адиабетический квантовый отжиг может дать существенные улучшения в классической вычислительной технике симулированного отжига .

— Дискретная ящерица

4

Квантовые компьютеры могут помочь в дальнейшей разработке алгоритмов искусственного интеллекта и решать проблемы в меру нашего творчества и способности определить проблему. Например, для взлома криптографии могут потребоваться секунды, а для стандартных компьютеров - тысячи лет. То же самое с искусственным интеллектом, он может предсказать все комбинации для данной проблемы, определенной алгоритмом. Это связано с суперпозицией нескольких состояний квантовых битов.

В настоящее время квантовые компьютеры все еще находятся на ранних стадиях разработки и могут выполнять сложные вычисления. Уже есть такие технологии, как системы D-Wave , которые используются Google и NASA для комплексного анализа данных, с использованием квантовых компьютеров типа Multi-Qubit для решения интересующих нас задач гидродинамики NSE или глобального наблюдения в военных целях, и многие другие, которые мы не знают.

В настоящее время доступно всего несколько квантовых компьютеров, таких как IBM Quantum Experience (первая в мире платформа квантовых вычислений, поставляемая через IBM Cloud), но она программирует на уровнях квантовой логики, поэтому мы на протяжении многих лет отстаем от создания искусственного интеллекта. доступны для общественности. Существуют некоторые языки квантовых вычислений, такие как QCL, Q или Quipper, но я не знаю каких-либо библиотек, которые могут предоставить платформы искусственного интеллекта. Это не значит, что его там нет, и я уверен, что огромные компании и правительственные организации используют его для своей повестки дня, чтобы добиться конкуренции (например, анализ финансового рынка и т. Д.).

— kenorb
источник

1

Прямой ответ на ваш вопрос : -

Область, где пересекаются квантовые вычисления и ИИ, называется обучением квантовой машине .

ИИ является развивающейся областью, имеющей некоторый опыт (в частности, МакКарти из известности LISP).
Квантовые вычисления - нетронутая область, которая в значительной степени не исследована.

Определенный тип сложности взаимодействует с другим типом сложности, создавая очень богатое поле.

Теперь объедините (1) и (2), и вы получите еще большую неопределенность; технические детали должны быть изучены в этом ответе.

Google объясняет квантовые вычисления в одном простом видео: Google и Лаборатория квантового искусственного интеллекта НАСА

Кузов : -

IBM является авторитетом: -

IBM: квантовые компьютеры могут быть полезны, но мы не знаем, как именно

Квантовое машинное обучение - интересное явление. В этой области изучается взаимосвязь между квантовыми вычислениями и машинным обучением.

( https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_machine_learning )

«Хотя алгоритмы машинного обучения используются для вычисления огромных объемов данных, квантовое машинное обучение интеллектуально расширяет такие возможности, создавая возможности для проведения анализа квантовых состояний и систем». Авторы Википедии. - «Квантовое машинное обучение». Википедия, Свободная энциклопедия . Википедия, Свободная энциклопедия, 7 октября 2019 года. Веб. 11 октября 2019 г.

Техническое Зеркало : -

Этот конкретный раздел о реализации стоит отметить:

( https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_machine_learning#Implementations_and_experiment )

«... Эта зависимость от данных является мощным средством обучения. Но она может привести к потенциальным ошибкам. Если машины обучаются нахождению и использованию шаблонов в данных, то в некоторых случаях они только увековечивают предрассудки расы, пола или класса, характерные для текущий человеческий интеллект.

Но средство обработки данных, присущее машинному обучению, также может генерировать приложения, которые могут улучшить жизнь людей. «Интеллектуальные» машины могут помочь ученым более эффективно выявлять рак или лучше понимать психическое здоровье.

Большая часть прогресса в машинном обучении до сих пор была классической: методы, которые машины используют для обучения, следуют законам классической физики. Данные, которые они изучают, имеют классическую форму. Машины, на которых работают алгоритмы, также являются классическими.

Мы работаем в новой области квантового машинного обучения, которая изучает, может ли раздел физики, называемый квантовой механикой, улучшить машинное обучение. Квантовая механика отличается от классической физики на фундаментальном уровне: она имеет дело с вероятностями и делает принцип из неопределенности. Квантовая механика также расширяет физику, чтобы включить интересные явления, которые не могут быть объяснены с помощью классической интуиции. ... "-" Объяснитель: что такое квантовое машинное обучение и как оно может нам помочь? ". Techxplore.Com , 2019, https://techxplore.com/news/2019-04-quantum-machine.html .

Бизнес-приложения и практическое использование : -

Готов ли ваш ИТ-отдел к следующей волне корпоративных технологий? (Квантовые вычисления упоминаются здесь.)
D-Wave объявляет об отделе квадрантного машинного обучения

Дальнейшее чтение : -

— Тавтологические Откровения
источник

0

Вместе с квантовыми компьютерами квантовая механика и квантовая математика изменят будущее искусственного интеллекта.

При нынешних затратах и ограничениях на вычисление использование комплексного числа по настоящему изобретению ограничено, многие статистические проблемы и алгоритмы находятся в очереди, ожидая обработки и запуска в производство, компьютеры Quantum не могут решить их, поскольку текущая ошибка вычислений высока, Квантовая математика не умрет, и специальная логика вычислений придет для решения этой проблемы, более подробная информация доступна

— кришнакумар секар
источник