Cientistas russos usam computador quântico D-Wave para acelerar movimentos de robôs 30 vezes

Método com computador quântico para acelerar movimentos de robôs

Segundo o jornal Kommersant, investigadores russos criaram uma abordagem que acelera em várias dezenas de vezes os processos ligados ao movimento de robôs - mais concretamente, fala-se num ganho de 30 vezes.

A solução foi desenvolvida por equipas da Laboratório Científico de Inteligência Artificial, Análise de Dados e Modelação em nome do professor A. N. Gorban, da Universidade Central, do Instituto de IA da Universidade de Innopolis e de outros institutos.

O que está a ser acelerado no controlo de robôs

O foco do método está em reduzir a latência no controlo: o intervalo entre a decisão do sistema sobre a posição desejada do robô (ou de uma parte dele) e o momento em que o movimento, de facto, se inicia.

Além disso, pressupõe-se que os movimentos se tornem mais suaves e mais optimizados do ponto de vista dos custos. Na prática, isto significa que o robô deixa de fazer movimentos desnecessários.

Cinemática inversa e movimentos mais suaves

No essencial, o tema aqui é o que se conhece como cinemática inversa. Uma pessoa, em regra, não pensa conscientemente em como executa um determinado gesto - por exemplo, com a mão. Já no caso de um robô, o sistema precisa de saber com precisão como accionar os seus elementos para gerar o movimento pretendido.

Através de um computador quântico

A proposta dos cientistas russos passa por converter a tarefa para um formato apropriado para um computador quântico. De acordo com a fonte, os ângulos entre as “articulações” do robô são codificados como uma sequência especial de cadeias de zeros e uns, e a procura da melhor posição transforma-se na procura do mínimo de uma função quadrática definida sobre esses zeros e uns.

"Este formato permite utilizar o recozimento quântico - uma tecnologia implementada em novos processadores - para encontrar o mínimo global num espaço de soluções complexo, ou seja, para optimizar os movimentos. Isto é semelhante ao modo como muitos músculos humanos se contraem e relaxam para que a mão pegue com precisão numa chávena de café."
"As experiências foram realizadas num processador quântico real da D-Wave. Os cientistas avaliaram de que forma o comprimento da cadeia (isto é, a potência do processador) influencia a precisão das acções e o tempo de execução do algoritmo. Os resultados mostraram que algoritmos híbridos quântico-clássicos alcançaram uma aceleração de mais de 30 vezes em comparação com métodos clássicos em silício."