Trouver la route la plus courte pour relier des villes en ne passant qu'une seule fois par chacune d'entre elles et en revenant à son point de départ à la fin ? C'est le problème bien connu en informatique, dit du voyageur de commerce. Pour cent villes à visiter, le nombre de possibilités est tellement important que le temps de calcul avec l'informatique conventionnelle pour trouver une solution dépasserait l'âge de l'univers.

C'est pourtant à ce type de question « d'optimisation combinatoire » que Fujitsu entend répondre avec un nouveau service. Baptisé "Digital Annealer", il s’inspire de l'informatique quantique pour résoudre des problèmes hors de portée des systèmes informatiques classiques. Une solution à des problèmes extrêmement spécifiques, mais qui leur apporte une énorme valeur ajoutée.

 

Un concept inspiré par l'informatique quantique

Le Quantum Computing présente des avantages évidents par rapport à l'informatique classique, notamment la capacité de résoudre des problèmes extrêmement complexes en un temps très court. À l'heure actuelle, l'informatique quantique - reste très coûteuse et extrêmement difficile à exploiter, et nécessite des « conditions spécifiques »pour fournir des résultats.

Le « digital annealer » se présente ainsi comme une solution entre l'informatique quantique et l'ordinateur traditionnel pour résoudre des questions d'une grande complexité, inaccessibles aujourd'hui à l'informatique traditionnelle.

En réalité, il s'inspire d'une méthode de recherche du monde quantique que l'on appelle « l'annealing ». Elle permet de trouver des solutions rapidement à des problèmes complexes, en démultipliant la puissance de calcul.

Pour résoudre le problème du voyageur de commerce, on peut procéder de façon classique. C'est-à-dire essayer toutes les combinaisons possibles, toutes les routes que le voyageur peut emprunter afin de trouver le trajet le plus court. Ou alors, on peut augmenter petit à petit les probabilités de trouver la meilleure solution : c'est ce que fait le « digital annealer ».

ll y arrive en faisant varier le poids de chaque route : plus elle réduit le temps de trajet, plus la route pèse lourd. Mais le « digital annealer » s'autorise de temps en temps à considérer une route plus longue ; il regarde alors si elle ne permet pas de découvrir de nouveaux raccourcis. Cela, afin de ne pas s'enfermer dans la première réponse qu'il trouve.

L’architecture de calcul du Fujitsu Digital Annealer ouvre donc la voie à la résolution de problème combinatoire comme l’optimisation et la planification de portefeuilles d’investissement, la réduction de risque lié à un portefeuille d’assurances, la découverte de médicaments par comparaison de molécules, l'amélioration de la chaîne d'approvisionnement etc...

 

Investissements financiers diversifiés à faible risque

Le Digital Annealer peut être appliqué à des défis tels que la réduction des risques en optimisant les portefeuilles d'investissement. Par exemple, 20 sociétés cotées en bourse aboutissent à un nombre stupéfiant de permutations - plus d'un quintillion - qu'aucun ordinateur conventionnel ne peut résoudre dans un laps de temps pratique. En revanche, Digital Annealer peut instantanément trouver l'allocation d'investissement la moins risquée et diversifiée qui maximise les rendements, même parmi les 500 sociétés cotées en bourse, en regroupant les actions qui sont en corrélation avec les variations de prix.

 

Placement optimisé des pièces en stock dans les usines et les entrepôts de distribution

Dans les usines et les entrepôts de distribution, le problème susmentionné des vendeurs itinérants peut être appliqué pour optimiser les itinéraires de travail et l'emplacement des pièces en stock, minimisant de ce fait le temps nécessaire aux travailleurs pour se déplacer dans les pièces de prélèvement. Ainsi, l'introduction de Digital Annealer a réduit avec succès les distances de déplacement des travailleurs de 45% par mois dans une usine du groupe Fujitsu.

 

Publicités numériques personnalisées

Dans le domaine du marketing numérique, les publicités et le contenu des pages Web peuvent être modifiés en fonction des caractéristiques des visiteurs (par exemple, l'âge et le sexe) lorsqu'ils sont connus à l'avance.

Avec six attributs, il n'y a que 720 permutations qui peuvent être proposées au visiteur. Cependant, avec 20 attributs, il y a jusqu'à 2,43 quintillions de permutations ou de recommandations possibles qui peuvent être proposées au visiteur. En utilisant Digital Annealer, ce calcul complexe peut être résolu instantanément.

 

Le Digital Anneler accessible dès maintenant

Fujitsu propose une approche pragmatique pour la mise en place. Fujitsu Digital Annealer (déjà disponible au Japon) sera disponible en tant que service cloud dans le monde entier courant 2018. Le client pourra se connecter au matériel et au middleware qui implémente l'architecture originale de Fujitsu via des API grâce au partenariat établi avec la start-up canadienne 1QBit.

Fujitsu a également développé un processeur spécifique, le Digital Annealing Unit (DAU), combinant la technologie des processeurs Fujitsu et celle des CMOS. En outre, pour répondre aux demandes nécessitant une utilisation à haute fréquence, Fujitsu prévoit également de proposer des produits pouvant être installés dans les centres de données des clients.

 

Plus d’information sur : http://www.fujitsu.com/global/digitalannealer/

 

Communiqué par Fujitsu


Publié le 20 septembre 2018