Volkswagen изпробва квантов навигатор за създаване на оптимални маршрути и предотвратяване на задръствания

Инженери от концерна Volkswagen в началото на ноември са провели в Лисабон експеримент за оптимизиране на пътното движение в реални условия, използвайки нов тип система за навигация на транспорта, използваща помощта на квантови пресмятания. Изпробваната система е трябвало в реални условия да моделира индивидуални маршрути за няколко автобуса от градския транспорт. Целта била съкращаване времето им за предвижване и предотвратяване на задръствания, разделяйки тяхното предвижване и балансирайки натоварването по улиците в процеса на предвижване. От Volkswagen планират с помощта на квантовите изчисления да променят принципите на работа на системите за пътен транспорт.

Експериментът се е провел в Лисабон по време на технологичната конференция Web Summit в началото на ноември тази година. Девет автобуса, принадлежащи на местния оператор за обществен транспорт, били снабдени със специални навигатори, в които е била инсталирана отделна геоинформационна програма. Освен това навигаторите са били включени към квантовия компютър на канадската компания D-Wave Systems. Автобусите са се движели по четири по-рано определени линии, свързващи мястото на провеждане на конференцията с различни части на града.

Основната част от изпробваната навигационна система, разработена от Volkswagen заедно компаниите Hexad и PTV Group , съдържала два основни компонента. Първият от тях бил обичаен сървър, чието програмно осигуряване било разработено да прогнозира в определен момент количеството на пътниците на всяка от двадесетте и шест автобусни спирки по маршрутите на движение, анализирайки анонимни данни, постъпващи в дадената система от смартфоните на пътниците чрез мобилно приложение. Вторият компонент бил квантовия компютър, производство на D-Wave Systems, който получавал данните от сървъра и използвайки тази информация провеждал допълнителни пресмятания, в които са били добавяни данни за движението на другите транспортни средства по улиците, където минавали маршрутите на автобусите. Това са били данни от камерите за наблюдение и системите за анализ на трафика от централната система за мониторинг на движението в града. По резултатите от своите пресмятания квантовата система всеки две минути внасяла допълнителни корекции на маршрутите на движение на всеки автобус, правейки ги индивидуализирани, стараейки се да предотвратява задръствания, пресичане на траекториите или успоредно движение по маршрутите.

По думите на разработчиците на системата, първите резултати от проведените тестове показали, че квантовият компютър е успял да се справи с много голям обем задачи за части от секундата, давайки препоръки на навигаторите на всеки автобус в режим на реално време. Освен това, той оперирал с необходимия времеви толеранс за компенсиране на човешкия фактор, времето за реакция и други действия на шофьорите след получаване на необходимите команди. Проблемът бил, че шофьорите не трябва ежесекундно да изпълняват препоръките на квантовия навигатор, а да получават нови инструкции за промяна на маршрута през определен период от време, така че да могат да изпълняват плавни маневри. Именно това се отчитало в пресмятанията на квантовия компютър. По предварителни изчисления, използвайки високопроизводителен клъстер на база стандартни сървърни решения,за същия обем изчисления щели да са необходими десет минути и повече.

В настоящия момент във Volkswagen и D-Wave Systems анализират резултатите от този квантов транспортен експеримент.

Това не е първия случай, в който автопроизводителят и разработчикът на квантови системи си сътрудничат. Преди три години двете компании са работили над подобен проект в Пекин. Но там техническите изисквания са били по-различни. За там било необходимо да се разработи алгоритъм, показваш на всяко от десет хиляди таксита, регистрирани в системата, най-бързия от възможните маршрути от летището до центъра на града или до неговите покрайнини, така че автомобилите да не създават задръствания и да не затрудняват движението на обществения транспорт. Разликата в двата проекта е в това, че такситата са по-маневрени, а техните шофьори могат да изпълняват инструкции с по-чести корекции, постъпващи от квантовия компютър.

От резултатите на тези два експеримента , а също така от натрупания опит, във Volkswagen планират в следващите няколко години да създадат пълноценна квантова система за оператори на обществен транспорт.

Много експерти се отнасят скептично към факта, че за оптимизиране на пътното движение е необходимо да се задействат такива мощни и сложни изчислителни системи, като квантови компютри. Но от друга страна самите проекти на Volkswagen и D-Wave Systems свидетелстват за това, че много компании се опитват вече да използват квантови компютри за ежедневни задачи, а не само за хипотетични изчисления.

Други компании също имат реализирани подобни проекти. Например, Ford Motor заедно със специалисти от NASA също са провели експерименти с квантови компютри. В своите квантови изчисления те се опитвали на открият алгоритми за оптимизация на транспортни маршрути и се занимавали с търсенето на нови материали за модернизиране компонентите на акумулаторите за електромобили.

По оценка на консултантската компания Gartner през 2018 година по-малко от 1% от всички организации в света, включително компании и държавни структури, са отделяли средства за разработване и участие в квантови проекти. Прогнозата е, че през 2023 година този процент ще нарасне до 20%.