Baidu. Как китайский поисковик с помощью искусственного интеллекта обыграл Google

Отметим очень интересную связь между искусственным интеллектом и нейро-вычислительными структурами, использующими распределенное векторное представление слов. Их основные операции основываются на линейной алгебре, а не булевой. Это говорит о том, что человеческий мозг в чем-то схож с физикой. Даже ученые предполагают, что человеческий мозг работает по принципу, аналогичному квантовой физике, теори и алгоритму квантовых вычислений.

Квантовые вычисления имеют важное значение в сфере искусственного интеллекта. Microsoft и Google, например, создали лабораторию квантового ИИ и ведут активную разработку проектов в этой области. Вопрос об уместности квантовых вычислений в ИИ не должен рассматриваться совсем. А вот вопрос о том, когда квантовые вычисления станут частью искусственного разума, уместен. Существуют разные мнения на это счет. Некоторые отмечают промежуток времени до 5 лет или даже меньше до того момента, как появятся ранние квантовые машины.

Почему квантовые вычисления так важны? Потому что они тесно соприкасаются с человеческим интеллектом. В основе квантовых вычислений лежит квантовая суперпозиция. Квантовая способность изменяет состояние при добавлении энергии. Современный компьютер может занимать только одну позицию – цифру 0 или 1. В то время как квантовые суперпозиции могут занимать три позиции одновременно. А их вычислительная мощность растет экспоненциально.

Преимущество в том, что многие проблемы с данными могут быть решены с помощью квантовых вычислений. Предыдущий подход – это разложение чисел. Например, шифрование и дешифрование данных, декомпозиция с использованием простых чисел. Довольно трудно получить большое число при разложении простых. Например, вычислить разрушение Земли таким образом практически невозможно. Но с помощью квантового алгоритма вычислений это станет не только возможным, но и относительно быстрым процессом. Этот алгоритм сделает машинное обучение вполне естественным.

В связи с этим необходимо усовершенствовать аппаратное обеспечение. В настоящее время все аппаратные средства базируются на булевой алгебре, а основные вычисления глубинного обучения обеспечиваются матричными и тензорными расчетами, а не вычислениями 0 и 1. И они должны выполнять дифференциальные операции. Квантовые вычисления идентичны, и каждый раз, когда квантовая энергия изменяется, образуется вычислительная связь между матрицей и тензором. Природа этих вычислений на самом деле та же самая, что и в человеческом мозге. Мэтью Фишер, Пан Цзяньвэй, Чжу Цин Чжи и другие ученые считают, что суть сознания – это квантовая запутанность.

В 2007 году журнал Nature опубликовал результаты лабораторных исследований, которые проводились под руководством Грэма Флеминга в Калифорнийском университете в Беркли. В ходе исследования лазеры сверхкоротких импульсов были применены для облучения светособирающих комплексов. Это помогло установить, что квантовые эффекты играют незаменимую роль в фоточувствительном синтезе. Революция в области квантовых вычислений – это доказательство единения природы и человеческого интеллекта. Открытие влияния квантовых эффектов на живые организмы в значительной степени вдохновило человечество на новые исследования квантовых вычислений и человеко-машинных комбинаций.

Несмотря на то, что квантовый компьютер еще не создан, многие люди уже предполагают найти ему применение в сфере машинного обучения. В этой области уже существует множество передовых статей и исследований. Предположительно через 10 лет после появления квантового компьютера это приведет к фундаментальному изменению в индустрии искусственного интеллекта. Квантовые вычисления ИИ и глубокие вычисления ядра обучения полностью совпадают. Теперь мы идем в обход: любой алгоритм должен превращаться в булевую алгебру, используя 0 и 1 для моделирования дифференциального уравнения.