Японские компании Toshiba и MIRISE Technologies совершили настоящий прорыв в автономной мобильности. Они встроили в мобильного робота квантово-вдохновленный компьютер оптимизации Toshiba — Simulated Bifurcation Machine (SBM). Эта система размещена на автономной платформе MIRISE и позволяет в реальном времени решать сложные задачи отслеживания нескольких объектов, несмотря на строгие ограничения по размеру и энергопотреблению.
Это первый случай в мире, когда квантово-вдохновленная система оптимизации оказалась внутри мобильного устройства и взяла на себя автономное управление.
Из-за нехватки рабочих рук спрос на автономные машины в логистике и умной мобильности стремительно растёт. Роботам приходится видеть мир камерами и лидарами, не терять из виду маршруты и препятствия, принимать решения за доли секунды. Всё это — в компактном корпусе, с минимальным расходом энергии и разумной ценой.
Квантово-вдохновленная оптимизация
Такие компьютеры, как SBM, используют алгоритмы, заимствованные у квантовых вычислений, для решения сложных задач комбинаторной оптимизации. При этом они прекрасно работают на обычном «железе» — FPGA, GPU или ASIC. Никаких дорогих квантовых установок не требуется.
Инженеры создали алгоритм, который отлично справляется в толпе: когда объекты пересекаются или скрываются. SBM позволяет не только простое сопоставление, но и сложное «один ко многим», быстро находя потерянный объект снова. Тесты показали улучшение на 4 % по общей метрике точности и на 23 % в условиях сильного загораживания.
На компактной FPGA SBM выдаёт 23 кадра в секунду — в два раза быстрее, чем нужно для большинства автопилотов. Теперь сложнейшие оптимизационные задачи, раньше доступные только серверам, работают в реальном времени на борту небольших роботов.
В испытаниях робот ловко маневрировал среди движущихся объектов, анализируя их позиции, направления и предсказывая движения. Лишних уклонений стало меньше, навигация — эффективнее.
«Это первый в мире случай, когда такой компьютер встроен прямо в мобильную платформу для автономного управления», — заявили в Toshiba.
Технология отправится в автономные автомобили, системы координации роботов, оптимизацию маршрутов и множество других промышленных приложений.
