Simulationsoptimierte Hardware
Mit Digital Annealing Optimierungsprobleme lösen
Quantenrechner werden künftig komplexe Optimierungsprobleme in Sekundenbruchteilen lösen können. Doch Unternehmen sind schon heute mit eigentlich berechenbaren Aufgaben konfrontiert, die aber selbst Supercomputer nicht praktikabel lösen können. Die Quanten-inspirierte Technologie Digital Annealing von Fujitsu soll die Zeit bis zum echten Quantencomputer überbrücken helfen.
Das Problem des Handlungsreisenden in all seinen Varianten ist für viele Unternehmen ein Hindernis bei der Optimierung ihrer Abläufe. Als zeitkritische Optimierungsaufgabe ist dieses Problem in der täglichen Praxis beispielsweise bei der Produktionssteuerung oder der Disposition von LKWs und der Reihenfolge der anzufahrenden Ziele anzutreffen. Dabei steigt der Aufwand exponentiell zur Anzahl der Variablen und der Freiheitsgrade. Gängige IT stößt schnell an Grenzen. Quantencomputer werden irgendwann einmal Abhilfe schaffen, indem sie sämtliche Optionen gleichzeitig berechnen. Bis dahin können solche Optimierungsprobleme mit Quantencomputing-inspirierten Technologien wie dem Digital Annealing adressiert werden. Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
KI in Fertigungsbranche vorn
Die Technik dahinter
Für kombinatorische Optimierungsprobleme, die in Form so genannter QUBOs (Quadratic Unconstrained Binary Optimization) formuliert sind, können mithilfe von Simulated Annealing mögliche optimale Lösungen gefunden werden. Die Digital Annealing Unit (DAU) von Fujitsu ist die Realisierung des Simulated Annealing-Algorithmus in einem Silizium-basierten CMOS-Chip direkt in der Hardware mit dem Fokus auf eine massive Parallelisierung und numerische Optimierung. Dadurch lassen sich solche Problemklassen bis zu 10.000 Mal schneller berechnen als mit vollständigen Simulationen auf klassischen Architekturen.
Service über die Cloud
Digital Annealing kann als Service über die Cloud realisiert werden. Dabei wird der Digital Annealing Cloud Service über eine Schnittstelle an die Unternehmens-IT angebunden. Unterstützt wird dies durch begleitende Services von Fujitsu – denn Quantencomputing-inspirierte Rechner erfordern ein entsprechendes Knowhow, um Aufgabenstellungen für das jeweilige System passend aufzubereiten.
