By Дэн О'Ши опубликовано 29 дек 2022
Для тысяч людей праздничный сезон 2022 года запомнится тем, куда они не успели пойти, что не успели сделать и с кем не успели увидеться. В основном это связано с тем, что сильный зимний шторм парализовал воздушные перевозки на несколько дней, а также потому, что для возвращения к нормальному состоянию авиаперевозок требуется еще много дней. Это не только погодная катастрофа, но и эксплуатационный сбой.
Худший пример этого провала на сегодняшний день это Юго-Западные авиалинии, которая сама отменила тысячи рейсов в последние дни, оставила клиентов неспособными перенести поездку и часто задерживалась на несколько часов, а дни после того, как плохая погода миновала, оказалась не в состоянии вернуть многие летные экипажи, самолеты и пассажиров на ту же страницу.
Могли ли квантовые вычисления помочь предотвратить это или предотвратить повторение подобного?
«Расписание рейсов — это, по сути, огромный нелинейный алгоритм, — сказал Лоуренс Гасман, основатель и президент IQT Research. «Переменными являются укомплектованность персоналом (и правильное укомплектование персоналом), доступность воздушного пространства, доступность взлетно-посадочной полосы, наличие самолетов, гостиницы и многие другие факторы. Поскольку алгоритм нелинейный, небольшие изменения в переменных имеют огромное значение, а катастрофические изменения приводят к катастрофическим последствиям».
Комментарий Гасмана перекликается с наблюдениями из исследовательского отчета, опубликованного IBM почти три года назад: «Изучение вариантов использования квантовых вычислений для авиакомпаний». В этом отчете исследователи IBM заявили, что авиакомпании обычно пытаются справиться с массовыми сбоями в работе, «используя неоптимальные алгоритмы на классических компьютерах. Из-за ограничений современных компьютеров каждый конкретный элемент, такой как команда, слоты и оборудование, управляется последовательно и разрозненно. Восстановление всей системы может занять неделю или больше, что ставит под угрозу удовлетворенность пассажиров. Эффекты второго порядка на других рейсах и в аэропортах могут стоить авиакомпании до 500 миллионов долларов США в год».
Эти комментарии устрашающе похожи на то, с чем сейчас сталкивается Southwest Airlines, и, поскольку такие проблемы были очевидны в течение некоторого времени, IBM и другие компании, занимающиеся квантовыми вычислениями, рассматривают логистику и оптимизацию расписания авиакомпаний как краткосрочные потенциальные варианты использования квантовых вычислений и гибридных квантовых вычислений. классические симуляторы. Среди прочего, сама IBM объявила о партнерстве с Delta Airlines еще в 2020 году для изучения этих проблем и других вариантов использования квантовых технологий. Delta также присоединилась к квантовой сети IBM.
Исследователи IBM предположили в своем отчете за 2020 год, что квантовые алгоритмы потенциально могут быть использованы для «повышения точности и скорости моделирования сценариев, которые количественно определяют влияние потенциальных решений на будущие рейсы и пассажиров. И делайте это вовремя, чтобы быстро реагировать на сбои», подобно тому, как они использовались, чтобы сделать лучший выбор в симуляциях Монте-Карло, используемых в банковском деле и финансах.
Исследователи IBM также предположили, что квант может «предоставить инструмент моделирования для аналитиков центра управления операциями, чтобы они могли заблаговременно тестировать сценарии перед крупным событием, которое может нарушить работу, например, управление воздушным движением или остановки работы экипажа или задержки доставки самолетов» интегрированным способом. а не пытаться решать каждую проблему отдельно.
Исследователи также предположили, что квантовые вычисления могут помочь авиакомпаниям справиться с кризисом обслуживания клиентов, который неизбежно сопровождается массовыми сбоями рейсов. В нем говорилось, что «алгоритм квантовых вычислений может посоветовать агентам, как лучше всего компенсировать каждому конкретному клиенту, чьи поездки были сорваны, исходя из их личных предпочтений в отношении наличных денег, проживания, повышения класса обслуживания или других удобств. Представьте, как бы улучшилась удовлетворенность ваших клиентов, если бы вы могли сделать это сегодня».
К сожалению, многое из того, что квантовые вычисления потенциально могут сделать, сегодня просто невозможно. В то время как IBM и другие квантовые фирмы — Quantum-South, Boeing и Airbus и другие — добились прогресса в своих исследованиях и экспериментах, связанных с вариантами использования авиакомпаний, и показали, как может работать оптимизация расписания с множеством сложных переменных, сегодня авиакомпании, как и многие компании во многих отраслях, не имеют квантовых компьютеров, готовых и ожидающих решения этих проблем.
Как заметил Гасман, «квантовый компьютер, скорее всего, отлично справился бы с этой задачей, но достаточно ли обстоятельств, при которых его можно было бы использовать, чтобы оправдать расходы?»
Это будет ключевой момент, о котором следует помнить компаниям, занимающимся квантовыми вычислениями: по мере того, как они продолжают демонстрировать возможности и ценность квантовых вычислений в экспериментах, технология все еще нуждается в совершенствовании, а также экономическое обоснование постоянного развертывания в реальных условиях и использования для таких организаций, как авиакомпании.
Дэн О'Ши уже более 25 лет занимается телекоммуникациями и смежными темами, включая полупроводники, датчики, системы розничной торговли, цифровые платежи и квантовые вычисления/технологии.
