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量子计算机将如何改变AI、机器学习、大数据?答案是更快更强

据福布斯杂志报道,我们每天能产生2 5EB(约合10亿GB)数据,这相当于25万个美国国会图书馆或500万台笔记本电脑记录的内容。

作者: | 2017-09-08 13:32:30 | 来源:36氪

据福布斯杂志报道,我们每天能产生2.5EB(约合10亿GB)数据,这相当于25万个美国国会图书馆或500万台笔记本电脑记录的内容。我们有32亿个全球互联网用户,他们每分钟在Pinterest上发布9722个Pin,在Twitter发布347222条消息,在Facebook上留下420万个“点赞”,我们还通过拍照和视频、保存文件、打开账户等行为产生其他大量数据。

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我们正处于传统计算机数据处理能力的极限,而数据却依然在不断增长。虽然摩尔定律(Moore’s Law)预测集成电路上的晶体管数量每隔两年就会翻一番,但自1965年这个术语出现以来,事实证明它具有很强的弹性。随着技术的进步,这些晶体管现在的体积越来越小。正因为如此,业界领导者们展开了激烈竞争,看谁能首先要推出一款比现有计算机更强大的量子计算机,来处理我们每天产生的所有数据,并解决日益复杂的问题。

量子计算机能快速解决复杂问题

当这些行业领袖成功地制造出商业上可行的量子计算机时,那么这些计算机就有可能在几秒钟内完成庞大的计算量,这些任务可能需要传统计算机花费数千年时间才能完成。

今天,谷歌宣称已经拥有这样一种量子计算机,据说它的速度比当今任何一种计算系统都快1亿倍。如果我们能用它处理生成的大量数据并解决非常复杂的问题,那将是至关重要的。成功的关键是把现实世界中的问题转化为量子语言。

我们生成的数据集的复杂性和增长规模远比计算技术进步快得多,因此对我们的计算结构造成了相当大的压力。虽然今天的计算机难以解决或无法解决某些问题,但这些问题预计将被量子计算机在几秒钟内破解。

据预测,人工智能(AI),尤其是机器学习,可以从量子计算技术的进步中获益,而且还会继续持续下去,即使是在完整的量子计算解决方案出现之前。量子计算算法使我们能够增强机器学习的能力。

量子计算机将优化解决方案

量子计算将促进数字革命的另一种方式是,我们能够对数据进行采样,并优化我们遇到的各种问题(从组合分析到最佳递送路线等),甚至能帮助确定每个人的最佳治疗方案和医疗方案。

我们正处在大数据增长的关键点上,我们已经改变了我们的计算机架构,这就需要用不同的计算方法来处理大数据。它不仅规模更大,而且我们要解决的问题也变得不同。量子计算机更能有效地解决连续性问题。他们给予企业甚至消费者做出更好决策的能力,而这正是说服企业在新技术方面投资所需要的。

量子计算机可以识别大数据集中的模式

预计量子计算将能够搜索非常大的、未排序的数据集,以非常快的速度发现模式或异常。量子计算机可以同时访问数据库中的所有条目,从而在几秒钟内识别出这些相似点。虽然这在理论上是可能的,但它只发生在一个并行的计算机上,并且只能以一个接一个的方式查看每个记录,所以它花费了大量的时间,并且取决于数据集的大小,它可能永远不会成为现实。

量子计算机可以帮助整合不同数据集的数据

此外,由于可被用于整合不同的数据集,量子计算机有望获得巨大突破。虽然这在没有人类介入的情况下可能是困难的,但是人类的参与将帮助计算机学会如何在未来整合数据。

因此,如果有不同独特模式的原始数据源,并有研究团队想要比较它们,那么在数据被比较值钱,计算机就必须理解模式之间的关系。为了实现这个目标,需要在分析自然语言的语义方面取得突破,而这正是AI面临的最大挑战之一。然而,人类可以提供输入,然后对未来系统进行训练。

最终,量子计算机将允许快速分析和整合庞大的数据集,这些数据集将改进和改变我们的机器学习和AI能力。