Microsoft и Ford используют квантовые компьютеры для решения проблем с трафиком в Сиэтле

Сиэтл известен своим тупиковым трафиком, но Microsoft и Ford надеются решить эту проблему с помощью нового подхода, использующего методы квантовых вычислений.

В рамках совместного экспериментального исследования ученые Ford и Microsoft смоделировали тысячи транспортных средств и их влияние на заторы, используя мощные квантовые технологии.

Во время вождения в час пик многие водители одновременно запрашивают кратчайшие маршруты из таких приложений, как Waze или Google Maps, но современные навигационные службы обрабатывают эти запросы в вакууме. Они не учитывают количество похожих входящих запросов, включая районы, где все другие водители планируют использовать одни и те же сегменты маршрута при предоставлении результатов.

Что, если бы мы могли разработать более сбалансированную систему маршрутизации вместо этого типа индивидуальной маршрутизации, которая могла бы учитывать все различные запросы маршрутов от водителей и оптимизировать предложения маршрутов, чтобы свести к минимуму количество транспортных средств, использующих одни и те же дороги? Звучит здорово, но одним из основных препятствий на пути к сбалансированной маршрутизации является тот факт, что для этого потребуются обширные вычислительные ресурсы.

Невозможно, чтобы традиционные компьютеры своевременно находили оптимальное решение из огромного количества возможных назначений маршрутов, но в квантовом компьютере информация может обрабатываться квантовым битом (или кубитом), который может одновременно существовать в двух различные состояния, прежде чем он будет измерен.

В конечном итоге это позволяет квантовому компьютеру обрабатывать информацию с более высокой скоростью, что потенциально может обеспечить сбалансированную маршрутизацию для водителей, что может создать ряд каскадных преимуществ: более плавный поток трафика, более эффективные поездки на работу и даже снижение загрязнения.

«Благодаря тому, что мы узнали о квантовых вычислениях, и переносу их на уже доступное оборудование, нам не нужно ждать, пока квантовые компьютеры будут развернуты в широких масштабах, чтобы воспользоваться преимуществами этой технологии. Используя квантовые алгоритмы мирового класса, настроенные для конкретных задач, мы можем добиться ощутимых улучшений и внести изменения, которые могут повлиять на жизнь людей».

Команда протестировала несколько различных возможностей, в том числе сценарий с участием до 5,000 транспортных средств, у каждого из которых есть 10 различных вариантов маршрута, одновременно запрашивающих маршруты через Метро Сиэтла. Через 20 секунд в автомобили были доставлены сбалансированные предложения по маршруту, что привело к снижению общей загруженности на 73% по сравнению с «эгоистичным» маршрутом. Между тем, среднее время в пути также сократилось на 8 процентов — ежегодное сокращение более чем на 55,000 XNUMX часов из-за пробок в этом смоделированном автопарке.

Джули Лав, старший директор Microsoft, занимающаяся развитием бизнеса квантовых вычислений, говорит: «Квантовые вычисления могут изменить автомобильную промышленность и то, как мы двигаемся. Для этого нам нужно иметь глубокое понимание проблем, которые хотят решить такие компании, как Ford, поэтому такое сотрудничество так важно».

Ford расширяет свое партнерство с Microsoft для дальнейшего улучшения алгоритма и понимания его эффективности в более реальных сценариях. Например, будет ли этот метод по-прежнему давать аналогичные результаты, когда известно, что некоторые улицы закрыты, если варианты маршрута не одинаковы для всех водителей или если некоторые водители решат не следовать предложенным маршрутам?

Посмотрите, как исследователи Microsoft рассказывают о технологии ниже:

С помощью Medium