Cientistas russos criaram um método que acelera os movimentos dos robôs e os torna dezenas de vezes mais eficientes.

Посредством квантового компьютера

Fazer um robô mexer-se com rapidez e precisão não é só “dar uma ordem”: há sempre um intervalo entre o momento em que o sistema decide a posição ideal e o instante em que o movimento começa. Segundo o jornal «Коммерсантъ», investigadores russos encontraram uma forma de encurtar drasticamente esse processo, com uma aceleração reportada de cerca de 30 vezes.

O trabalho envolve cientistas do Laboratório Científico de Inteligência Artificial, 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. O método proposto acelera o controlo de robôs, reduzindo a latência entre a decisão sobre como o robô (ou uma parte dele) deve posicionar-se e o arranque efetivo desse movimento.

Além disso, a abordagem sugere movimentos mais suaves e melhor otimizados do ponto de vista dos custos. Na prática, o robô evita gestos desnecessários.

Em termos gerais, trata-se do que se chama cinemática inversa. Enquanto uma pessoa normalmente não pensa nos cálculos por trás de um movimento - por exemplo, ao estender o braço - num robô o sistema precisa de saber exatamente como acionar os seus “segmentos” para executar cada ação.

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.

Такой формат позволяет использовать квантовый отжиг - технологию, реализованную в новых процессорах,- для поиска глобального минимума в сложном пространстве решений, то есть оптимизировать движения. Это аналогично тому, как множество мышц человека сокращаются и расслабляются, чтобы рука точно взяла чашку с кофе.
Эксперименты проводились на реальном квантовом процессоре D-Wave. Ученые оценивали, насколько длина цепочки (то есть мощность процессора) влияет на точность действий и время работы алгоритма. Результаты показали, что гибридные квантово-классические алгоритмы достигли ускорения более чем в 30 раз по сравнению с классическими кремниевыми методами.