量子计算能够量级加速人工智能的发展

IBM超级计算机沃森的CTO近期谈起了认知计算和量子计算的「自然协同作用」(NBC报道)

根据美国这家软件巨头公司的高管表示,拥有大型处理能力的量子计算机与类似IBM沃森一样的认知计算系统相结合能够带来人工智能的巨大前进。 

IBM沃森的首席技术官Rob High在巴黎举办的Hello Tomorrow大会上接受英国《国际财经时报》采访时提到认知计算与量子计算之间有着「非常自然的协同作用」,并表示他希望有一天能够看到沃森在量子系统上运行。 量子计算机以量子位(quantum bits)取代了数据通信中所用的传统比特位,即量子比特(qubits)。从医学到星际旅游,它的潜力可扩展到许多领域。 量子比特以叠加状态存在,意味着可以同时存在两种状态,而不是像传统比特位那样只限于二进制状态。 

「我希望看见一个量子沃森。」他说到,「IBM研究室正在研究下一代计算方式,我无法给出确切的数字,但是『量子沃森』应该比现在所用的系统有更加强大的能力。」 「认知计算和量子计算大大背离了传统形式的信息计算,除此之外,要实现其协同作用,意味着认知计算所采用的越来越复杂的逻辑策略需要更加强大且有效的计算架构。」 IBM沃森超级计算机在2011年首次面世,成为第一个在电视游戏节目《Jeopardy!》中打败人类的电脑选手。 

几年过去,IBM与其他公司将沃森的巨大计算能力应用于不同地方,从配合医生工作到研发癌症患者的治疗计划,以及帮助媒体整合温网比赛统计数据。

量子沃森?

IBM还没有宣布用沃森整合量子计算机的计划,但是软件巨头最近发布了一个新的超导芯片,这是量子计算机研究道路上一个必不可少的技术。 

新型芯片代表了量子计算机研究的一大跳跃发展,首次将量子比特与二维网格结合。这对于制造实际的机器来说非常重要,然而量子计算机真正能够得以实现的那一天还很远。 NASA、谷歌与CIA也是研究量子计算机的公司与组织,英国政府也宣布通过国家量子技术项目( UK National Quantum Technology Programme),向量子技术的研发投入2.7亿英镑(4.2亿美元)。 

NASA的量子人工智能实验室(Quantum Artificial Intelligence Laboratory (QuAIL))项目尤其注重估测量子计算机在人工智能方面的潜力,尽管NASA本身也不清楚到底哪个机器能够在「解决NASA的挑战」之外还有所帮助。

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IBM的沃森超级计算机在温网大赛期间帮助记者处理网球选手的大量数据(来源:IBM)

中国的研究员已经着手利用量子计算机来测试人工智能,尽管只是非常有限的能力。早在2015年,中国科技大学的团队就研发了一个能够识别手写文字的量子系统,而在某次演示中将之称为量子人工智能。 团队发表的一篇论文摘要里写道:「由于人工智能广泛的重要性以及其计算资源的巨大消耗能力,量子加速将会是面对大数据所带来的挑战的最佳武器。」 演示是在一个仅使用了四量子比特的量子计算机上进行的,并据此推测一个利用数百个——甚至数千个——量子比特的计算机的强大性。这样的计算机还不存在,至少还没有商业化,但是加拿大的量子计算公司D-WAVE系统近期宣称它建立了一个1000量子比特的量子计算机。 

根据MIT的机械工程教授Seth Lloyd所述,一个仅仅有300量子位的机器能够「绘出整个宇宙」,处理自大数据以来所有存在过的信息。 对于High来说,将量子计算机引入认知计算机器领域(例如IBM的沃森)代表着实现两者全部优势的合乎逻辑的一步。 「认知计算的确模拟了人类观察、理解和估测的某些方面,」他说道,「而认知系统并没有完全模拟人类思维的运转,如果他们在放大人类认知上有用,认知系统必须增加速度、灵敏性并降低能源消耗。当量子计算成熟的时候,将会在这些方面对认知计算带来极大的优势。」

入门量子计算人工智能
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