კვანტური დიდი მონაცემები: რევოლუციური დამუშავება მომავლის გასაძლიერებლად სუპერკომპიუტერების მეშვეობით

• ავტორი:
• ავტორის სახელი

  Quantumrun Foresight
• აპრილი 20, 2022

Insight რეზიუმე

კვანტური გამოთვლა, რომელიც წარმოიქმნება, როგორც პასუხი ტრადიციული ორობითი გამოთვლის შეზღუდვებზე, მზად არის გარდაქმნას მონაცემთა ანალიზი, ხელოვნური ინტელექტი და სხვადასხვა ინდუსტრიები დიდი რაოდენობით მონაცემთა დამუშავებით შეუდარებელი სიჩქარით. დაწყებული პერსონალიზებული ჯანდაცვის ჩართვით დნმ-ის ანალიზით დაწყებული მედიკამენტებისა და მასალებისთვის ახალი მოლეკულების შექმნამდე, ტექნოლოგია გვთავაზობს აპლიკაციების ფართო სპექტრს, რამაც შეიძლება განაახლოს კონკურენტული უპირატესობა ორგანიზაციებისთვის, მთავრობებისა და კომპანიებისთვის. თუმცა, ამ ტექნოლოგიის კონცენტრაცია დიდ კორპორაციებსა და მთავრობებში, ეთიკური მითითებებისა და პასუხისმგებლობით გამოყენების აუცილებლობასთან ერთად, წარმოადგენს გამოწვევებს, რომელთა მოგვარებაც საჭიროა ფართო სოციალური სარგებლისა და მდგრადი განვითარების უზრუნველსაყოფად.

კვანტური გამოთვლითი კონტექსტი

ტექნოლოგიური წინსვლის სწრაფმა ტემპმა, ნედლეული მონაცემების უზარმაზარ თაობასთან ერთად, გააფართოვა ტრადიციული ორობითი გამოთვლის შესაძლებლობები. ამ ვითარებამ შექმნა გამოთვლის ახალი ფორმის შესაძლებლობა: კვანტური გამოთვლები. ეს განვითარებადი ტექნოლოგია ერთ-ერთი ყველაზე სწრაფად მზარდი სფეროა გამოთვლითი ინდუსტრიის ფარგლებში და მოსალოდნელია მომავლის მონაცემთა ანალიზის ზოგიერთ ყველაზე გადაუდებელ და ადრე გადაუჭრელ გამოწვევებს. 

კვანტური გამოთვლის ფესვები შეიძლება კვანტური მექანიკის სფეროში, კონკრეტულად სუბატომური ნაწილაკების უნიკალური ქცევით, რომელიც ცნობილია როგორც კუბიტები. კლასიკური გამოთვლითი ბიტებისგან განსხვავებით, რომლებიც შეიძლება არსებობდეს მხოლოდ ორი მდგომარეობიდან ერთში, კუბიტებს აქვთ უნარი არსებობდნენ ერთზე მეტ მდგომარეობაში ერთდროულად, ფენომენი ცნობილია როგორც სუპერპოზიცია. გასაოცარი 2.5 ეგზაბაიტი (2.5 მილიარდი გიგაბაიტი) მონაცემებით, რომლებიც ყოველდღიურად იქმნება, 5G შესაძლებლობებისა და ნივთების ინტერნეტის (IoT) დანერგვამ შეიძლება კიდევ უფრო გაზარდოს მონაცემთა გამომუშავების ეს ისედაც მაღალი მაჩვენებელი. ამ ტენდენციას შეუძლია გაზარდოს პროდუქტიულობა და გახსნას ახალი გზები ტექნოლოგიური წინსვლისთვის.

კვანტური კომპიუტერები განსაკუთრებით შესაფერისია რთული მათემატიკური ამოცანების გადასაჭრელად და მონაცემთა დიდი რაოდენობით შედარებით სიჩქარით დასამუშავებლად. ამ მანქანების დამუშავების უნარი მათ საშუალებას აძლევს გაუმკლავდნენ პრობლემებს, რომლებიც ძალიან რთულია კლასიკური კომპიუტერებისთვის. მაგალითად, 2019 წელს Google-ის Sycamore კვანტურმა კომპიუტერმა შეასრულა ოპერაციების სერია 200 წამში, დავალება, რომლის შესრულებასაც კლასიკურ სუპერკომპიუტერს გასაოცარი 10,000 წელი დასჭირდებოდა. 

დამრღვევი გავლენა

დიდი მონაცემების შესანიშნავი სიჩქარით დამუშავების უნარის გამოყენებით, კვანტურ გამოთვლას შეუძლია მნიშვნელოვანი ცვლილება მოახდინოს მონაცემების საფუძველზე გადაწყვეტილების მიღებაში. ეს ტექნოლოგია საშუალებას გაძლევთ ამოიღოთ ღრმა შეხედულებები, რომლებიც მხარდაჭერილია ძირითადი მონაცემების დიდი რაოდენობით, რასაც კლასიკური კომპიუტერები ებრძოდნენ. კვანტურ გამოთვლას შეუძლია ხელოვნური ინტელექტის (AI) სისტემებს უფრო დეტალურ დონეზე მიაწოდოს დიდი მონაცემები დაფუძნებული შეხედულებები, რაც AI-ს საშუალებას აძლევს უკეთ ამოიცნოს შაბლონები და ანომალიები. ამ აღმოჩენების შედეგები შეიძლება განმსაზღვრელი იყოს ორგანიზაციებისთვის, მთავრობებისა და კომპანიებისთვის, რაც მათ შესთავაზებს გაძლიერებულ კონკურენტულ უპირატესობას რესურსების ოპტიმიზებული განაწილების, ლოჯისტიკის, გადაწყვეტილების მიღების, მარკეტინგის მიწოდების, პროდუქტის შექმნის და სხვათა მეშვეობით.

სამედიცინო ინდუსტრიაში კვანტური გამოთვლის პოტენციალი განსაკუთრებით იმედისმომცემია. ტექნოლოგიამ შესაძლოა მკვლევარებს საშუალება მისცეს უფრო სწრაფად გამოიკვლიონ და გამოსცადონ ახალი წამლები, რაც პოტენციურად გამოიწვევს უფრო სწრაფ აღმოჩენებს და უფრო ეფექტურ მკურნალობას სხვადასხვა დაავადებისთვის. ფინანსურ სექტორში კვანტური გამოთვლები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფინანსური ბაზრის პროგნოზირების მოდელების სიზუსტის გასაუმჯობესებლად, რაც უზრუნველყოფს უფრო საიმედო პროგნოზებსა და შეხედულებებს. 

თუმცა, რესურსები, ექსპერტიზა და ტექნოლოგია, რომელიც საჭიროა კვანტური გამოთვლის პოტენციალის გამოსაყენებლად, ამ მძლავრ ინსტრუმენტს ძირითადად მთავრობებისა და მრავალეროვნული კორპორაციების ხელში აყენებს, როგორიცაა Google და Amazon. წვდომის ამ კონცენტრაციამ შეიძლება გამოიწვიოს გამოწვევები იმის უზრუნველსაყოფად, რომ კვანტური გამოთვლის სარგებელი ფართოდ არის განაწილებული და არ გაამწვავოს არსებულ უთანასწორობებს. პოლიტიკის შემქმნელებს და ინდუსტრიის ლიდერებს შეიძლება დასჭირდეთ ერთობლივი მიდგომებისა და რეგულაციების განხილვა, რათა უზრუნველვყოთ, რომ ტექნოლოგიების ეს ტენდენცია პასუხისმგებლობით გამოიყენებოდეს და მისმა უპირატესობებმა მიაღწიოს საზოგადოების სხვადასხვა სექტორს, მათ შორის მცირე ბიზნესს და დაქვემდებარებულ საზოგადოებებს. 

კვანტური დიდი მონაცემების შედეგები

კვანტური დიდი მონაცემების უფრო ფართო შედეგები შეიძლება მოიცავდეს:

• დნმ-ზე დაფუძნებული კონკრეტული დაავადებების მქონე პირის დაინფიცირების ალბათობის ზუსტად დასახვის უნარი, რაც იწვევს პერსონალიზებულ პრევენციულ ჯანდაცვის სტრატეგიებს და უფრო მიზანმიმართულ სამედიცინო ჩარევებს.
• უზომოდ რთული მათემატიკური ამოცანების გადაჭრა კვანტური გამოთვლის საშუალებით, რაც იწვევს საბაზისო მეცნიერებებში წინსვლას, რამაც შეიძლება გახსნას ახალი თეორიები და აპლიკაციები ფიზიკაში, ინჟინერიაში და სხვა სამეცნიერო დისციპლინებში.
• საშუალებას აძლევს მკვლევარებს კვანტური სიმულაციების მეშვეობით მოახდინოს რთული ქიმიური რეაქციების მოდელირება, რაც იწვევს ახალი მოლეკულების შექმნას სხვადასხვა ტიპის მედიკამენტებისა და მასალებისთვის, რაც პოტენციურად გაზრდის წამლების განვითარებისა და მატერიალური მეცნიერების ეფექტურობას.
• ზუსტი, ადგილმდებარეობის სპეციფიკური ამინდის პროგნოზები, რომლებიც რეგულარულად ახლდება მოკლე ინტერვალებით, რაც იწვევს კატასტროფებისთვის მზადყოფნის გაუმჯობესებას, სოფლის მეურნეობის დაგეგმვას და საერთო საზოგადოებრივ უსაფრთხოებას.
• ხელოვნური ინტელექტის სისტემების მიერ შესრულებული წინადადებების მნიშვნელობების შედარების გაუმჯობესება, რაც იწვევს ღრმა განვითარებას მანქანური თარგმანის, განწყობის გამოვლენისა და სასაუბრო ხელოვნური ინტელექტის სფეროში, რაც აძლიერებს გლობალურ კომუნიკაციას და გაგებას.
• უფრო ზუსტი ფინანსური მოდელების და რისკების შეფასების შემუშავება კვანტური გამოთვლით, რაც გამოიწვევს უფრო სტაბილურ ფინანსურ ბაზრებს და პოტენციურად ამცირებს ეკონომიკური კრიზისების ალბათობას.
• კვანტური გამოთვლითი ტექნოლოგიის პოტენციური კონცენტრაცია დიდ კორპორაციებსა და მთავრობებში, რაც იწვევს ტექნოლოგიურ ძალასა და გავლენას შესაძლო დისბალანსს, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს საბაზრო კონკურენციასა და დემოკრატიულ მმართველობაზე.
• ახალი სამუშაო შესაძლებლობების შექმნა კვანტური ტექნოლოგიების კვლევაში, განვითარებასა და განხორციელებაში.
• კვანტური გამოთვლის გაზრდილი ენერგოეფექტურობა კლასიკურ გამოთვლებთან შედარებით, რაც იწვევს ენერგიის მოხმარების შემცირებას და ხელს უწყობს უფრო მდგრად ტექნოლოგიურ პრაქტიკას.
• ახალი ეთიკური მითითებებისა და რეგულაციების დაწესება კვანტური გამოთვლის გამოყენებას ისეთ სენსიტიურ სფეროებში, როგორიცაა პერსონალური მონაცემების ანალიზი და გენეტიკური კვლევა, რაც განაპირობებს ინდივიდუალური კონფიდენციალურობის გაძლიერებულ დაცვას და პასუხისმგებლიან ტექნოლოგიურ წინსვლას.

კითხვები გასათვალისწინებელია

• კვანტური გამოთვლის უზარმაზარი დამუშავების შესაძლებლობის გათვალისწინებით, როგორ ფიქრობთ, როგორ შეიძლება კვანტურ გამოთვლით ტექნოლოგიამ გარდაქმნას საზოგადოებები, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ის ხელმისაწვდომი და კონტროლირებადია მხოლოდ რამდენიმე მთავრობისა და მრავალეროვნული კორპორაციის მიერ?
• როგორ ფიქრობთ, საკმარისად გათვალისწინებულია კვანტური გამოთვლის ეთიკა და მისი პოტენციური გავლენა კაცობრიობის სუვერენიტეტზე?