By Dan O'Shea postat 29 december 2022
För tusentals människor kommer semesterperioden 2022 att bli ihågkommen för var de inte fick åka, vad de inte fick göra och vem de inte fick se. Det beror mest på att en massiv vinterstorm förlamade flygresorna i flera dagar, men också för att det tar många dagar mer för flygresorna att återgå till en viss känsla av normalitet. Det är inte bara en väderkatastrof, utan också ett operativt misslyckande.
Det överlägset värsta exemplet på det misslyckandet är Southwest Airlines, som själv ställde in tusentals flyg de senaste dagarna, gjorde att kunderna inte kunde boka om resor och ofta väntade i timmar, och dagar efter det att det värsta vädret passerat har det verkat vara oförmöget att få tillbaka många flygbesättningar, flygplan och flygblad på samma sida.
Kan kvantberäkning ha hjälpt till att förhindra detta från att hända, eller kunde det hjälpa till att förhindra att det händer igen?
"Flygplanering är i själva verket en enorm icke-linjär algoritm", säger Lawrence Gasman, grundare och VD för IQT Research. "Variablerna är bemanning (och rätt bemanning), luftrumstillgänglighet, landningsbanor, flygplans tillgänglighet, hotell och många fler faktorer. Eftersom algoritmen är icke-linjär gör små förändringar i variablerna en enorm skillnad och katastrofala förändringar gör en katastrofal skillnad."
Gasmans kommentar ekar observationer från en forskningsrapport som IBM släppte för nästan tre år sedan – "Undersöker användningsfall för kvantdatorer för flygbolag." I den rapporten konstaterade IBM-forskare att flygbolag vanligtvis arbetar för att reda ut massiva driftstörningar genom att "använda suboptimala algoritmer på klassiska datorer. På grund av nuvarande datorers begränsningar, hanteras varje specifikt element, såsom besättning, slots och utrustning, på ett sekventiellt och silat sätt. Systemomfattande återhämtning kan ta en vecka eller mer, vilket hotar passagerarnas tillfredsställelse. Andra ordningens effekter på andra flyg och flygplatser kan kosta ett flygbolag upp till 500 miljoner USD årligen.”
Dessa kommentarer låter kusligt som vad Southwest Airlines står inför nu, och eftersom sådana utmaningar har varit uppenbara under en tid, har IBM och andra kvantberäkningsföretag sett logistik- och flygplansoptimering som potentiella användningsfall på kort sikt för kvantdatorer och hybridkvantberäkningar. klassiska simuleringsprojekt. Bland annat tillkännagav IBM självt ett partnerskap med Delta Airlines redan 2020 för att utforska dessa utmaningar och andra kvantanvändningsfall. Delta gick också med i IBMs kvantnätverk.
IBM-forskare spekulerade i sin rapport från 2020 att kvantalgoritmer potentiellt skulle kunna användas för att "förbättra noggrannheten och hastigheten för scenariosimuleringar som kvantifierar effekten av potentiella lösningar på framtida flygningar och passagerare. Och gör det i tid för att reagera snabbt på en störning” liknande hur de har använts för att göra de bästa valen i Monte Carlo-simuleringar som används inom bank och finans.
IBM-forskare föreslog också att quantum skulle kunna "tillhandahålla ett simuleringsverktyg till operationskontrollcenteranalytiker så att de proaktivt kan testa scenarier före en större händelse som kan störa verksamheten, såsom flygtrafikledning eller arbetsstopp för besättningen eller leveransförseningar för flygplan" på ett integrerat sätt istället för att försöka lösa varje problem separat.
Forskare spekulerade också i att kvantberäkning kan hjälpa flygbolag att hantera kundtjänstkrisen som oundvikligen kommer med massiva flygstörningar. Där stod det att "en kvantberäkningsalgoritm skulle kunna ge råd till agenter om hur man bäst kompenserar varje specifik kund vars resor har störts baserat på deras personliga preferenser för kontanter, boende, uppgraderingar eller andra bekvämligheter. Föreställ dig hur din kundnöjdhet skulle kunna förbättras om du kunde göra detta idag.”
Tyvärr är mycket av det som kvantberäkning potentiellt kan göra helt enkelt inte genomförbart idag. Medan IBM och andra kvantföretag – Quantum-South, Boeing och Airbus, för att nämna några – har gjort framsteg i sin forskning och experiment relaterade till flygbolagsanvändningsfall och har visat hur schemaläggningsoptimering med många komplexa variabler i spel skulle kunna fungera, flygbolag idag, liksom många företag i många branscher, har inte kvantdatorer redo och väntar på att ta itu med dessa problem.
Som Gasman noterade, "En kvantdator skulle troligen göra ett bra jobb med detta, men finns det tillräckligt många omständigheter där den skulle användas för att motivera kostnaden?"
Det kommer att vara en viktig sak för kvantberäkningsföretag att ha i åtanke: när de fortsätter att visa upp kapaciteten och värdet av kvantberäkningar i experiment, behöver tekniken fortfarande mogna, och det gör även affärsfallet med pågående implementering i verkliga världen och användning för organisationer som flygbolag.
Dan O'Shea har täckt telekommunikation och relaterade ämnen inklusive halvledare, sensorer, detaljhandelssystem, digitala betalningar och kvantberäkning/teknik i över 25 år.
