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

Посредством квантового компьютера

Quando se fala em robôs, o desafio não é só fazê-los mexer - é fazê-los reagir depressa e sem movimentos “a mais”. Segundo o jornal «Коммерсантъ», cientistas russos encontraram uma forma de acelerar, em dezenas de vezes, processos ligados ao movimento de robôs. Mais concretamente, é referida uma aceleração de 30 vezes.

A equipa - composta por investigadores do 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 outras instituições - criou um método novo para tornar o controlo de robôs muito mais rápido. Aqui, “mais rápido” significa reduzir a latência entre a decisão (em que posição deve estar o robô, ou uma parte dele) e o momento em que o movimento começa efetivamente.

Além disso, a abordagem pressupõe movimentos mais suaves e também mais otimizados em termos de custos. Ou seja, o robô deixa de fazer gestos desnecessários.

No geral, trata-se do que é conhecido como cinemática inversa. Uma pessoa, por norma, não pensa em como executa um movimento - por exemplo, com o braço -, mas num robô o sistema tem de saber ao detalhe como acionar os seus elementos para produzir cada ação.

A ideia destes cientistas passa por traduzir o problema para um formato adequado a um computador quântico. Como explica 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 posição ótima transforma-se na procura do mínimo de uma função quadrática desses zeros e uns.

Este formato permite usar o recozimento quântico - uma tecnologia implementada nos novos processadores - para encontrar o mínimo global num espaço de soluções complexo, isto é, para otimizar os movimentos. É semelhante ao modo como muitos músculos humanos se contraem e relaxam para que a mão agarre com precisão uma chávena de café.

As experiências foram realizadas num processador quântico D-Wave real. Os cientistas avaliaram até que ponto o comprimento da cadeia (isto é, a potência do processador) influencia a precisão das ações e o tempo de execução do algoritmo. Os resultados mostraram que algoritmos híbridos quântico-clássicos alcançaram uma aceleração superior a 30 vezes em comparação com métodos clássicos em silício.