By Dan O'Shea δημοσιεύτηκε 29 Δεκεμβρίου 2022
Για χιλιάδες ανθρώπους, η εορταστική περίοδος του 2022 θα μείνει στη μνήμη για το πού δεν πρόλαβαν να πάνε, τι δεν πρόλαβαν να κάνουν και ποιον δεν πρόλαβαν να δουν. Αυτό οφείλεται κυρίως στο ότι μια τεράστια χειμερινή καταιγίδα ακρωτηρίασε τα αεροπορικά ταξίδια για μέρες, αλλά και επειδή χρειάζονται πολλές μέρες ακόμα για να επιστρέψουν τα αεροπορικά ταξίδια σε κάποια αίσθηση κανονικότητας. Δεν είναι απλώς μια καιρική καταστροφή, αλλά και μια επιχειρησιακή αποτυχία.
Το χειρότερο παράδειγμα αυτής της αποτυχίας μακράν είναι η Southwest Airlines, η οποία η ίδια ακύρωσε χιλιάδες πτήσεις τις τελευταίες ημέρες, άφησε τους πελάτες ανίκανους να προγραμματίσουν εκ νέου το ταξίδι τους και συχνά σε αναμονή για ώρες, ενώ μέρες μετά το πέρασμα των χειρότερων καιρικών συνθηκών φάνηκε να μην μπορούν να επαναφέρουν πολλά πληρώματα πτήσης, αεροπλάνα και ιπτάμενους στην ίδια σελίδα.
Θα μπορούσε ο κβαντικός υπολογισμός να είχε βοηθήσει να αποτραπεί αυτό από το να συμβεί ή θα μπορούσε να βοηθήσει να μην συμβεί ξανά;
«Ο προγραμματισμός αεροπορικών εταιρειών είναι, στην πραγματικότητα, ένας τεράστιος μη γραμμικός αλγόριθμος», δήλωσε ο Lawrence Gasman, ιδρυτής και πρόεδρος της IQT Research. «Οι μεταβλητές είναι η στελέχωση (και η σωστή στελέχωση), η διαθεσιμότητα εναέριου χώρου, η διαθεσιμότητα του διαδρόμου προσγείωσης, η διαθεσιμότητα αεροπλάνων, τα ξενοδοχεία και πολλοί άλλοι παράγοντες. Επειδή ο αλγόριθμος είναι μη γραμμικός, μικρές αλλαγές στις μεταβλητές κάνουν τεράστια διαφορά και οι καταστροφικές αλλαγές κάνουν μια καταστροφική διαφορά.»
Το σχόλιο του Gasman απηχεί παρατηρήσεις από μια έκθεση έρευνας που κυκλοφόρησε η IBM πριν από σχεδόν τρία χρόνια – «Εξερεύνηση περιπτώσεων χρήσης κβαντικών υπολογιστών για αεροπορικές εταιρείες». Σε αυτή την έκθεση, οι ερευνητές της IBM δήλωσαν ότι οι αεροπορικές εταιρείες συνήθως εργάζονται για να ξεμπερδέψουν τεράστιες λειτουργικές διακοπές «χρησιμοποιώντας μη βέλτιστους αλγόριθμους σε κλασικούς υπολογιστές. Λόγω των περιορισμών των υφιστάμενων υπολογιστών, κάθε συγκεκριμένο στοιχείο, όπως το πλήρωμα, οι υποδοχές και ο εξοπλισμός, ελέγχεται με διαδοχικό τρόπο. Η ανάκαμψη σε όλο το σύστημα μπορεί να διαρκέσει μία εβδομάδα ή περισσότερο, απειλώντας την ικανοποίηση των επιβατών. Τα αποτελέσματα δεύτερης τάξης σε άλλες πτήσεις και αεροδρόμια μπορεί να κοστίσουν σε μια αεροπορική εταιρεία έως και 500 εκατομμύρια δολάρια ετησίως».
Αυτά τα σχόλια μοιάζουν τρομακτικά με αυτό που αντιμετωπίζει τώρα η Southwest Airlines, και επειδή τέτοιες προκλήσεις είναι εμφανείς εδώ και αρκετό καιρό, η IBM και άλλες εταιρείες κβαντικής πληροφορικής έχουν δει τα logistics και τη βελτιστοποίηση προγραμματισμού αεροπορικών εταιρειών ως βραχυπρόθεσμες πιθανές περιπτώσεις χρήσης για κβαντικούς υπολογιστές και υβριδικές κβαντικές κλασσικά έργα προσομοίωσης. Μεταξύ άλλων προσπαθειών, η ίδια η IBM ανακοίνωσε μια συνεργασία με την Delta Airlines το 2020 για να διερευνήσει αυτές τις προκλήσεις και άλλες περιπτώσεις κβαντικής χρήσης. Η Delta εντάχθηκε επίσης στο κβαντικό δίκτυο της IBM.
Οι ερευνητές της IBM υπέθεσαν στην έκθεσή τους για το 2020 ότι οι κβαντικοί αλγόριθμοι θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για να «βελτιωθεί η ακρίβεια και η ταχύτητα των προσομοιώσεων σεναρίων που ποσοτικοποιούν τον αντίκτυπο των πιθανών λύσεων σε μελλοντικές πτήσεις και επιβάτες. Και κάντε το έγκαιρα για να ανταποκριθείτε γρήγορα σε μια διαταραχή» παρόμοιο με το πώς έχουν χρησιμοποιηθεί για να κάνουν τις καλύτερες επιλογές στις προσομοιώσεις του Μόντε Κάρλο που χρησιμοποιούνται στον τραπεζικό και χρηματοοικονομικό τομέα.
Οι ερευνητές της IBM πρότειναν επίσης ότι το quantum θα μπορούσε να «παρέχει ένα εργαλείο προσομοίωσης σε αναλυτές του κέντρου ελέγχου λειτουργίας, ώστε να μπορούν να δοκιμάσουν προληπτικά σενάρια πριν από ένα σημαντικό γεγονός που μπορεί να διαταράξει τις λειτουργίες, όπως ο έλεγχος εναέριας κυκλοφορίας ή οι στάσεις εργασίας του πληρώματος ή οι καθυστερήσεις παράδοσης αεροσκαφών» με ολοκληρωμένο τρόπο. αντί να προσπαθεί να λύσει κάθε ζήτημα ξεχωριστά.
Οι ερευνητές υπέθεσαν επίσης ότι ο κβαντικός υπολογισμός θα μπορούσε να βοηθήσει τις αεροπορικές εταιρείες να αντιμετωπίσουν την κρίση εξυπηρέτησης πελατών που αναπόφευκτα συνοδεύεται από τεράστιες διακοπές πτήσεων. Αυτό ανέφερε ότι «ένας αλγόριθμος κβαντικού υπολογισμού θα μπορούσε να συμβουλεύει τους πράκτορες για το πώς να αποζημιώνουν καλύτερα κάθε συγκεκριμένο πελάτη του οποίου τα ταξίδια έχουν διακοπεί με βάση τις προσωπικές του προτιμήσεις για μετρητά, καταλύματα, αναβαθμίσεις ή άλλες ανέσεις. Φανταστείτε πώς θα μπορούσε να βελτιωθεί η ικανοποίηση των πελατών σας αν μπορούσατε να το κάνετε αυτό σήμερα».
Δυστυχώς, πολλά από αυτά που μπορεί να κάνει ο κβαντικός υπολογιστής δεν είναι εφικτά σήμερα. Ενώ η IBM και άλλες κβαντικές εταιρείες –Quantum-South, Boeing και Airbus, για να αναφέρουμε μερικές– έχουν σημειώσει πρόοδο στην έρευνα και τα πειράματά τους σχετικά με περιπτώσεις χρήσης αεροπορικών εταιρειών και έχουν δείξει πώς θα μπορούσε να λειτουργήσει η βελτιστοποίηση προγραμματισμού με πολλές σύνθετες μεταβλητές. Οι αεροπορικές εταιρείες σήμερα, όπως πολλές εταιρείες σε πολλούς κλάδους, δεν διαθέτουν κβαντικούς υπολογιστές έτοιμους και να περιμένουν να αντιμετωπίσουν αυτά τα προβλήματα.
Όπως σημείωσε ο Gasman, «Ένας κβαντικός υπολογιστής πιθανότατα θα έκανε εξαιρετική δουλειά σε αυτό, αλλά υπάρχουν αρκετές περιπτώσεις όπου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να δικαιολογήσει το κόστος;»
Αυτό θα είναι ένα βασικό στοιχείο που πρέπει να έχουν κατά νου οι εταιρείες κβαντικών υπολογιστών: Καθώς συνεχίζουν να επιδεικνύουν τις δυνατότητες και την αξία του κβαντικού υπολογισμού σε πειράματα, η τεχνολογία πρέπει να ωριμάσει ακόμα, και το ίδιο ισχύει και για την επιχειρηματική περίπτωση της συνεχούς ανάπτυξης σε πραγματικό κόσμο και χρήση για οργανισμούς όπως αεροπορικές εταιρείες.
Ο Dan O'Shea έχει καλύψει τις τηλεπικοινωνίες και συναφή θέματα, όπως ημιαγωγούς, αισθητήρες, συστήματα λιανικής, ψηφιακές πληρωμές και κβαντικούς υπολογιστές/τεχνολογίες για περισσότερα από 25 χρόνια.
