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

Посредством квантового компьютера

Fazer um robô mexer-se depressa e com precisão nem sempre depende só de motores mais potentes - muitas vezes o “gargalo” está no cálculo do movimento. Segundo o «Kommersant», cientistas russos encontraram uma forma de acelerar em dezenas de vezes esses processos, com um ganho reportado de 30 vezes.

A equipa da Laboratório Científico de IA, Análise de Dados e Modelação com o nome do professor A. N. Gorban, da Universidade Central, do Instituto de IA da Universidade de Innopolis e de outros institutos desenvolveu um novo método para tornar o controlo de robôs mais rápido. Na prática, isto refere-se à latência entre a decisão sobre qual deve ser a posição do robô (ou de uma das suas partes) e o momento em que esse movimento começa efetivamente.

Além disso, a abordagem sugere movimentos mais suaves e otimizados do ponto de vista de custos/energia. Ou seja, o robô deixa de fazer gestos desnecessários.

No essencial, estamos a falar do que se chama cinemática inversa. Se uma pessoa normalmente não pensa em como executa um movimento - por exemplo, levantar a mão - no caso de um robô o sistema tem de saber exatamente como coordenar os seus “segmentos” para produzir o movimento pretendido.

A ideia dos investigadores russos passa por traduzir o problema para um formato adequado a 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 posição ideal transforma-se na procura do mínimo de uma função quadrática desses zeros e uns.

Esse formato permite usar o recozimento quântico (quantum annealing) - uma tecnologia implementada em processadores mais recentes - para encontrar o mínimo global num espaço de soluções complexo, ou seja, para otimizar os movimentos. É semelhante ao modo como vários músculos humanos se contraem e relaxam para que a mão pegue com precisão numa chávena de café.

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