數位退火Digital Annealer

效能始終最佳化

Abstract image

富士通量子啟發退火計算解決方案

實現始終保持「最佳化」的世界

為脫穎而出的重要關鍵。傳統運算技術難以全盤評估複雜的現代商業挑戰,也很難計算出眾多潛在解決方案;而量子退火 Quantum Annealing 產業實際應用門檻高,但若是運用富士通量子啟發退火計算解決方案,不論是銀行的金融模組壓力測試、投資組合最佳化,還是製造業的流程優化、生技製藥產業的藥物研究開發,都能解決難題、找出最佳解方,持續保持整體效能最佳化。

富士通量子啟發退火計算解決方案特點:

  • 辨識出具體可實現且具有價值的數位轉型成果
  • 優化現有流程以實現更大的商業價值
  • 管控成本
  • 克服技術差距
  • 整合既有運營管理

富士通量子啟發數位退火技術 Digital Annealer

富士通量子啟發數位退火技術搭起通往量子世界的橋樑。數位退火技術能更快速、更高效地解決目前傳統電腦難以解開的複雜組合優化難題,以驚人的速度評估所有可能的結果,並提供最佳解決方案,如投資組合最佳化、材料開發與藥物研究等。

而不同於量子電腦及量子退火,數位退火技術Digital Annealer的硬體以半導體技術為基礎,即便是室溫下也能順暢運行,降低維運費用,更能輕鬆與其他系統整合。另一方面,量子啟發數位退火技術 Digital Annealer 也提供客戶透過雲端平台直接使用,是為 Digital Annealer Cloud Service (DACS),零基礎設施建置成本,貼合客戶的各式需求。同時,富士通也提供專業顧問服務,降低數位退火技術 Digital Annealer 的使用門檻,以利開發者、學術研究者或高階產品研發者,都能輕鬆應用量子啟發數位退火技術。

富士通量子啟發數位退火技術 Digital Annealer 是您邁向量子退火的第一步,運用數據和高效計算,有效優化業務流程,提升生產力和效率,讓您的業務始終處於最佳狀態。

富士通量子啟發數位退火技術 Digital Annealer 應用場景:

  • 革新產品設計
  • 交通流量規劃
  • 解決物流倉儲難題
  • 製造業作業車間調度優化
  • 加速藥物開發
  • 需求預測
  • 金融服務產品/投資組合最佳化
Manufacturing: Factory Optimization

製造業:工廠最佳化

汽車製造商致力於提高生產效率,加速新車供應速度。而量子啟發數位退火技術能夠改善整體生產計劃,提升新車交付量。其主要功能包括:

  • 提高生產效率
  • 優化機器人定位
  • 最佳化作業排程
  • 最佳化零組件物流、供應管理
  • 優化人力資源配置

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生技創藥:藥物研發最佳化

創新藥物研發耗時、繁瑣且成本高昂,從確認目標到新藥上市,通常需要12至15年的時間。但若借助量子啟發數位退火技術,從數以兆計分子中篩選出命中分子的時間,可以大幅縮短為8週。量子啟發數位退火技術能夠快速縮小篩選範圍,保留高價值的候選藥物,降低臨床試驗失敗的風險。

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Pharmaceuticals: Drug Discovery Lead Optimization
Financial Services: Asset Management Optimization

金融服務:資產管理優化

量子啟發數位退火技術能夠透過區分與價格變動相關的股票,有效幫助金融銀行業找到最理想的投資組合,最大化投資回報。它能夠在20或更多種股票間找到最佳排列組合(相當於超過百京(1018)個排列組合)。運用量子啟發數位退火計算技術,能夠更精準的管理投資組合,風險更低、回報更高。

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智慧城市:交通流量優化

量子啟發數位退火技術可以透過及時監控交通狀況,提供更有效的交通控制,大幅優化交通流量、減少擁堵及污染。例如,富士通與德國漢堡港口管理局合作,藉由最佳化港區至漢堡市道路上的交通信號排列,成功有效減少交通擁堵,並加快旅行時間。

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Smart Cities: Traffic flow optimization

交通運輸:車隊管理優化

不論車種,各式車隊管理疑難雜症,皆能透過量子啟發數位退火技術,進行最佳化資源分配與路線規劃。例如:

  • 富士通與日本郵政合作,聯手開發運輸路線優化解決方案。在東京透過最佳化運輸路線組合、卡車類型和貨物乘載量,減少運輸車隊數量,提高效益。
  • 富士通攜手日本新創公司Astroscale 、格拉斯哥大學(University of Glasgow)和Amazon AWS,開發太空船飛行路徑優化POV,規劃以最少燃料消耗,覆蓋最多太空碎片的路徑。
  • 隨著未來移動方式,有望拓展至空中計程車、空中巴士,我們可以藉由找到最佳拼車方式、優化飛行路徑,用最小燃料消耗完成預定行程。
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Mobility: Fleet Management Optimization

運用富士通量子啟發技術進行最佳化與創新

運用富士通量子啟發技術進行最佳化與創新

量子運算技術昂貴且應用門檻高,富士通為此推出數位退火技術Digital Annealer以作為其替代方案。數位退火技術採用量子啟發數位電路設計,可迅速解決複雜的組合最佳化問題,且不會衍生出如同量子運算般的額外複雜度及成本。

富士通量子啟發數位退火技術Digital Annealer可提高準確率,為不同產業大幅降低解決組合最佳化問題需耗費的時間。此技術可應用的領域包括:永續太空(碎片清除最佳化)、加速分子相似性篩選(藥物研發)、銀行與金融服務(低風險投資組合最佳化)、配送(倉儲管理)及零售(零售:個人化數位行銷)。

富士通量子運算高峰會重點趨勢

持續透過工具與科技突破人類的能力限制。


Key-trends-to-watch-from-the-Fujitsu-Quantum-Computing-Summit

1.透過科技競賽開發出首個具實用價值的量子電腦。
2.超級運算將推動下一代機器學習工具的發展。
3.能夠敏銳洞察趨勢的國家將有望在量子運算領域中取得領先地位。
4.共同擬定國家策略。


解決組合最佳化問題

數位退火技術的運算架構可在現行技術與量子世界間搭起一座橋樑,讓企業更快速、更有效地解決眼前的問題。現今的電腦技術無法解決大規模的最佳化問題,而富士通量子運算解決方案則專為處理這些問題而打造。


富士通量子啟發最佳化服務已在英國各地遍地開花,不但協助英國太空署完善太空碎片的清除流程、加速諾華製藥集團的藥物研發過程,更支援英國NatWest銀行將高品質流動性資產組合最佳化。

永續太空:碎片清除最佳化

目前衛星運行的軌道上約有1.6億個物體,主要為太空碎片,而這些碎片很可能會與日常服務所仰賴的重要衛星相互碰撞。

數位退火技術能夠改善軌道遍布碎片的情況,確保能從數百萬塊太空碎片、有數萬億種可能性的組合中準確清除太空碎片。



銀行與金融服務:低風險投資組合最佳化

數位退火技術可根據股價趨勢將股票分組,藉此找到理想的投資組合並將投資報酬最大化,協助企業準確管理投資組合並降低風險。

數位退火技術解決方案可迅速從20支或更多的股票(相當於超過1018種排列方式)中找到最佳排列組合。

配送:倉儲管理

在工廠、倉儲中四處走動拾取貨件,可能會讓員工耗費許多時間。

富士通IT服務團隊在工廠中使用數位退火技術,讓路線規劃與庫存擺設發揮最佳效果,使員工的移動距離因此減少45%,生產力明顯提高。

零售:個人化數位行銷

透過數位退火技術,行銷團隊和零售公司能夠鎖定客群,並透過引人入勝的網路內容,準確、即時地向現存及潛在顧客提供個人化內容,藉此影響對方的購物決策。

加速分子相似性篩選:藥物研發

透過藥物研發顛覆市場的時代已然來臨。這是個耗時且成本極高的過程,需耗費大量時間與金錢,因此業界正迫切尋求更快速、更準確的藥物標的以進行臨床試驗。

然而迄今為止,相關技術仍無法跟上腳步。


何謂富士通量子啟發數位退火技術?



數位運算量子啟發技術如何快速解決複雜的問題?

數位退火技術受到量子力學的啟發,其中,「量子疊加」是指兩種不同狀態共存的現象,即0與1。這種現象便是「量子位元」的基礎,可大幅提高運算速度。而數位退火技術便是藉由模擬數位電路中的量子位元進行運作。

目前市場上存在各式各樣的量子運算方法,其中,數位退火技術已成為強化退火技術的範例之一,可解決組合最佳化的問題,並透過快速的運算能力順利取得成果。

與傳統電腦不同,數位退火技術無需程式設計,只需設定參數即可開始運算。

  • 傳統方式:
    依序排列片段,如有錯誤則需退回上一步重新運算。

    Conventional Method

  • 退火技術:
    只需搖一搖,所有片段即可就定位。

    Annealing

獨特的量子啟發數位電路設計

數位退火技術是世界上第一個受量子力學啟發的數位技術架構,此技術能夠以傳統運算無法達到的速度、精準度與規模,即時進行最佳化平行運算。

這個突破性的解決方案靈感源自於量子運算的重要特性——量子疊加、量子穿隧以及量子糾纏,能夠在提出大量潛在選項的同時迅速提供洞察資訊。

Principles of Annealing

這項解決方案可在幾秒鐘之內解決複雜的大規模組合問題,意味著以往傳統電腦無法解決或需要透過蠻力處理的問題,如今都可以近乎即時地完成。

全連接架構讓所有位元能夠自由交換訊號,從而快速克服大規模的問題。在此過程中可找出最佳解決方案,並提高效率與生產力。


數位退火技術的特色及優勢

  • 與高功耗的量子電腦相比,在室溫下運作的小機型系統可節省大量能源
  • 8,192位元全連線,可解決規模過大所衍生的問題
  • 64位元(264)分級,可解決組合最佳化準確率的問題。

如何控管系統並避免系統受到干擾是量子運算面臨的關鍵挑戰,為了解決此問題,系統可能必須在接近絕對零度的極低溫度下運行。

Digital Annealer features and benefits


數位退火技術則不需要如此複雜的環境。透過數位電路,數位退火技術可在室溫下運行,無需仰賴特定或複雜的基礎設施。

富士通量子啟發數位退火技術Digital Annealer服務



富士通數位退火技術Digital Annealer的端對端解決方案

富士通的專業工程師將與您一起了解企業面臨的挑戰、進行分析並將問題轉換為QUBO模型,再利用數位退火技術尋找解決方案。

富士通數位退火技術Digital Annealer有助於解決組合最佳化的問題,為您提供珍貴的企業解決方案。

Fujitsu Digital Annealer End-to-End Solution

量子啟發最佳化服務

最佳化服務可透過雲端或到府等方式提供技術與諮詢服務。

 

Quantum-Inspired Optimization Services

富士通數位退火技術Digital Annealer雲端服務

數位退火技術可透過雲端提供服務,並利用應用程式介面快速部署並輕鬆進行遠端操作。

 

Fujitsu Digital Annealer Cloud Service

富士通數位退火技術Digital Annealer到府服務

企業可按月付費訂閱數位退火伺服器,並現場進行安裝。數位退火技術支援8,192位元全連接,可靈活配置、達成平行運作與規模化,藉此應對各種問題與精準度需求。

歡迎聯絡銷售人員,以了解適用於您所在地區的到府服務型號。

 

Fujitsu Digital Annealer On-Premises Service

富士通量子啟發數位退火技術Digital Annealer

在數位退火技術服務中,富士通的專業工程師將到府提供支援與協助。


  • 構想驗證:首先將確認企業的問題可否透過數位退火技術解決。
  • 簡要支援:包括企業專屬概念驗證支援,協助企業釐清初始概念到必要流程的所有需求,並有效執行數學建模。

Fujitsu Quantum-Inspired Digital Annealer Technical Service

      • 應用程式開發支援:包括為客戶建構系統,藉此與數位退火技術服務應用程式連線。
      • 系統運作支援:包括系統支援、品質保證以及安裝與使用期間之疑難排解。
      • 培訓:包括線上培訓與實體培訓。
      • 基礎課程:了解富士通數位退火技術Digital Annealer的特色與功能。
      • 進階課程:了解如何利用富士通數位退火技術Digital Annealer雲端服務解決組合最佳化的問題。
      • 調整支援:包括參數調整支援。

      如何控管系統並避免系統受到干擾是量子運算面臨的關鍵挑戰,為解決此問題,系統可能須在接近絕對零度的極低溫度下運行。

量子運算白皮書

本白皮書旨在說明量子運算現今與未來的發展。


何謂「在量子時代中準備就緒」?「量子運算」一詞在這十年來蔚為流行,如今,是時候放慢腳步、瞧瞧我們在這條通往量子未來的道路上扮演何種角色。

This is a definitive guide to understanding what quantum computing can achieve today and in the future.


The white book of Quantum Computing

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  • Ellen Devereux

    Ellen Devereux
    Ellen Devereux在富士通擔任量子啟發最佳化服務顧問,她在思維分析與疑難排解方面擁有專業知識與熱情,也將所學應用在她所負責的藥物研發平台計畫上。Ellen認為科技與人類擁有以數位化方式改變世界的潛力。

  • Dr David Snelling

    David Snelling博士
    David曾服務於富士通歐洲實驗室,後續則調任富士通技術長辦公室。而在此之前,他在電腦科學領域擁有十餘年的教學經驗,在理論與實務方面更是經驗豐富。David持續領導平台開發的工作,也期盼此平台能夠改善藥物研發的流程。

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