Schlüssel zu Quantencomputer-KI-Anwendungen: Flexible Programmiersprachen

Fortschritte im Quantencomputing haben das Potenzial, die Form der heute bekannten und eingesetzten künstlichen Intelligenz (KI) zu verändern. Diese Entwicklung hat das Engagement von KI für Unternehmen und den Handel erheblich erweitert, vielleicht sogar näher an der künstlichen Intelligenz. Und es gibt ein weiteres Versprechen, Quantencomputing, KI und Programmiersprachen in eine einzige Rechenumgebung zu bringen.

Die potenziellen Auswirkungen dieser Verschmelzung von Funktionen sind geradezu beeindruckend. Deep-Learning-Anwendungen laufen viel schneller. Die Probleme, die sie lösen, erreichen eine Komplexität, die traditionellen Ansätzen für fortgeschrittenes maschinelles Lernen widerspricht. Statistische KI und symbolische KI arbeiten zusammen und profitieren von vertikalen Elementen von der Energieerzeugung bis zur Finanzierung.

Dies geschieht jedoch nur, wenn Sie die flexible KI-Programmiersprache aktivieren. Solche Programmiersprachen sind unerlässlich, um fortschrittliche Anwendungen zu schreiben, die in der Lage sind, KI-Algorithmen zu schreiben, die auf Quantencomputing basieren, und die Anwendungsfälle, in denen sie eingesetzt werden, zu transformieren.

Durch die Nutzung dieser adaptiven Programmiersprachen mit der Fähigkeit, objektorientierte, reflexive, prozedurale und funktionale Programmierung sowie Paradigmen der Metaprogrammierung zu unterstützen, können Organisationen ansonsten diese Kombination von Funktionen nutzen und ein unmögliches Maß an horizontaler Produktivität erreichen.

Programmiersprache

Als Grundlage für die Erstellung effektiver Quanten-KI-Anwendungen wird eine auf diese Aufgabe zugeschnittene adaptive Programmiersprache den Entwicklern eine große Hilfe sein. Diese Hochsprachen können die zum Schreiben von Code erforderliche Zeit leicht reduzieren und gleichzeitig den Durchsatz erhöhen. Zu den besten gehört die funktionale Programmierung, die oft im Gegensatz zur imperativen Programmierung steht und als der imperativen Programmierung überlegen angesehen wird.

Die dynamischen Fähigkeiten dieser KI-Sprachen, die sich während der Programmausführung ändern, sind Sprachen überlegen, die auf Batch-Methoden setzen, bei denen das Programm vor der Ausgabe kompiliert und ausgeführt werden muss. Darüber hinaus können Sie mit diesen Quanten-KI-Programmiersprachen sowohl Daten als auch Code als Ausdrücke schreiben. Die Funktionen dieser Frameworks sind wie eine Liste geschrieben, können also wie Daten verarbeitet werden. Daher kann ein bestimmtes Programm tatsächlich andere Programme durch Metaprogrammierung manipulieren. Dies ist der Schlüssel zur zugrunde liegenden Flexibilität. Dieser Vorteil führt auch zu dem Leistungsvorteil, dass solche Sprachen in Anwendungen wie Bioinformatik, einschließlich Genomik, unterstützt durch verschiedene Dimensionen der KI, viel schneller ausgeführt werden.

KI-Effekt

Quantencomputing wird durch eine flexible Programmiersprache für die Entwicklung von KI ermöglicht und ermöglicht es Unternehmen, KI-Berechnungen viel schneller und in größerem Umfang durchzuführen als andere Methoden. Diese Programmiersprachen untermauern sowohl statistische als auch symbolische KI-Ansätze, die durch Quantencomputing erweitert werden. Beispielsweise wurden Optimierungsprobleme traditionell mit Knowledge-Graph-Einstellungen gelöst, die eine intelligente Inferenz zwischen Einschränkungen unterstützen.

Für fortgeschrittene Anwendungen des maschinellen Lernens (ML) reduziert die Erstellung von KI-Algorithmen, die beispielsweise durch Quantencomputer verbessert werden, die Zeit, die erforderlich ist, um ein neues Medikament auf den Markt zu bringen. Es gibt auch datenwissenschaftliche Anwendungen, die universell eingesetzt werden können, um bessere ML-Modelle mit weniger Rechenaufwand zu trainieren. In all diesen Anwendungsfällen ist der Schlüssel zur Entwicklung einer KI-Lösung auf Basis von Quantencomputing eine Programmiersprache, die es Entwicklern ermöglicht, Algorithmen zu erstellen, die eindeutig von der Geschwindigkeit und Skalierbarkeit von Quantencomputing-Techniken profitieren.

Quanten-Computing

Es gibt mehrere andere, aber die beiden wichtigsten Methoden, mit denen Quantencomputer die oben genannten Vorteile bieten, sind Quantencomputer und Quantenglühen. Jede dieser Funktionen umfasst dedizierte Quantencomputerhardware, die effektiver als herkömmliche Computer ist, um Probleme in dem Umfang und der Geschwindigkeit zu lösen, mit denen KI aufgeladen wird. Quantencomputer codieren Informationen als 0, 1 oder beides (gleichzeitig) mit Qubits, während herkömmliche Computer sie nur als 0 oder 1 codieren können. Die Fähigkeit, diese Zustände zu überlagern, ist eine Möglichkeit, wie Quantenmaschinen große Datenmengen auf einmal verarbeiten.

Der andere ist auf Quantenglühen zurückzuführen. Quantenglühen spiegelt die Natur wider, indem es NP-schwere Probleme löst, indem es den niedrigsten Energiezustand des Computers erreicht. Herkömmliche Computer brauchen exponentiell viel Zeit, um bestimmte Probleme zu lösen, wie z. B. Bedenken hinsichtlich Optimierungsproblemen in Bezug auf Fahrzeuge, Kraftstoffverbrauch, Lieferziele und so weiter. Quantenglühen reduziert die Zeit, die erforderlich ist, um eine Antwort auf eine solche Frage zu erhalten, und bietet eine gewisse praktische Effizienz, die für Logistik- oder Routing-Ausrüstung in der Reise- und Transportbranche von entscheidender Bedeutung ist.

Programmiersprachen-Gatekeeper

Die Vorteile der Anwendung von Quantencomputern zur Beschleunigung und Verbesserung des Gesamtnutzens von KI für Gesellschaft und Unternehmen liegen auf der Hand. Der Programmiersprache, die zum Entwerfen dieser Quanten-KI-Anwendungen verwendet wird, wurde jedoch weniger Aufmerksamkeit geschenkt. Diese Frameworks sind die zukünftigen Gatekeeper der Quanten-KI. Kluge Organisationen nutzen sie, um von dieser wachsenden Entwicklung zu profitieren.

Jans Aasman, Ph.D., ist Experte für Kognitionswissenschaft und Frantz Co., Ltd.