Kvantové počítače a umělá inteligence značně rozšiřují možnosti, kterými technologie usnadňují výzkum i další lidské činnosti. Jsme tedy na prahu další průmyslové revoluce? „Ještě před rokem to v Česku moc nerezonovalo. Ale od té doby se podařilo přesvědčit řadu lidí a letos na začátku roku podepsala Národní ekonomická rada vlády dokument, podle něhož je kvantum pro Českou republiku strategická oblast,“ říká Martin Švík, technologický ředitel IBM pro region severní, střední a východní Evropy.

Co jsou tedy kvantové počítače a jaké výhody přinášejí?

Jde o úplně nový typ počítačů, který nestojí na binární architektuře, tedy na bitech, ale na kvantových bitech, takzvaných qubitech. IBM první kvantový počítač vyvinul v roce 2017. Podle naší roadmapy bychom chtěli kolem roku 2033 uvést počítač, který nabídne výkon 100 tisíc qubitů, což skutečně odemkne plný potenciál kvantových počítačů.

Co to představuje za výkon?

Běžné počítače stojí na binárním kódu, tedy na jedničkách a nulách. To představuje jednotlivé bity. Dlouho počítače stály na osmibitové architektuře, pak 32bitové, posledních zhruba 15 let využívají 64bitovou architekturu. To znamená, že najednou dokáže „protlačit“ 64 bitů. Nám se za jeden rok podařilo zvýšit tento objem ze 100 qubitů na 430, a v experimentálních podmínkách dokonce 1120 qubitů. Za necelých deset let bychom tedy měli dosáhnout 100 tisíc qubitů. A jen připomínám, že první roadmapa IBM vznikla v roce 2014 a všechna očekávání byla překonána.

Takže klasickým počítačům odzvonilo?

Nemyslím si, že by kvantové počítače v dohledné době nahradily běžné stroje. Pokud vůbec někdy. Ostatně i my nabízíme klientům dvě možnosti, buďto nechat si postavit fyzický počítač, nebo využívat kapacity externího stroje na dálku. Kvantové počítače se zcela jistě budou využívat v určitých oblastech, zejména v těch, kde bude nutný mimořádně složitý a komplikovaný výpočet, kterého standardní počítače nejsou schopny. Ale zatím tam ještě nejsme, brání tomu celá řada i fyzikálních úskalí, které mohou působit chyby.

Andrea Ferancová Bartoňová: Sektor budoucnosti je ed-tech. Virtuální osobní učitelé pro Billa Gatese i prodavačku

Leaders

Andrea Ferancová se pohybuje ve světě investic od konce devadesátých let, pracovala na řadě velkých transakcí. Skrze fond Espira, který spoluvlastní, v posledních letech investovala do firem, které mají pozitivní dopad na společnost. Impaktové investování neopouští, ale fascinuje jí věc, která už začíná měnit svět a životy lidí: ed-tech, inovativní vzdělávání. „Je to obrovská investiční šance i příležitost pro lidi, jak osobně celý život růst, vzdělávat se a rozvíjet se,“ říká původem slovenská investiční bankéřka žijící v Praze. Velkým pojmem jsou pro ni future relevant jobs.

Stanislav Šulc

Přečíst článek

Jak se tedy kvantové počítače v poslední době vyvíjejí?

Máme dva směry. První je růst výpočetního výkonu. Tam se nám daří opravdu skokově růst, zmiňoval jsem, že za pouhý rok jsme z výkonu 100 qubitů dokázali vyrůst na 430. Druhý směr je stejně podstatný a jde o snižování chybovosti. Vylepšováním algoritmů jsme opět z roku na rok dokázali snížit chybovost tisíckrát. V tuto chvíli jsme vlastně na začátku vývoje, proto docházíme k takto zajímavým výsledkům.

V jakých oblastech se kvantové počítače mohou již nyní využívat?

Velmi zajímavá oblast je nyní energetika. Do soustavy se zapojuje ohromné množství obnovitelných zdrojů energie a řeší se, jak přesně namodelovat přepínání sítí mezi odběrem a vracením energie do soustavy. Denně se mění počet stanic, které se připojí či naopak začnou přijímat ze soustavy energii, což představuje potřebu velmi přesných výpočtů. Například v Dánsku zase řeší elektrárny větrné a potřebují výpočty v řádech milisekund. Na to jsou kvantové počítače ideální. Taktéž například v bankovnictví může probíhat velmi rychlý screening osob žádajících o úvěr. Ohromný potenciál mají tyto počítače v oblasti zdravotnictví včetně farmacie a vývoje nových léků. Samozřejmě je budou využívat veškeré telekomunikační společnosti a lze to očekávat také v obranném průmyslu.

Zcela samostatnou kapitolou pak jsou velké jazykové modely generativní umělé inteligence, které spotřebují ohromné množství výpočetní kapacity a také energie. Zdroje energie tak rychle stavět neumíme, takže by kvantové počítače mohly být velmi dobrým doplňkem pro vykrytí této potřeby. Některé firmy i státy si uvědomují, že kvantové počítače mohou představovat novou konkurenční výhodu.

Které státy například?

Hodně se toho chytilo Německo, také Španělsko. V regionu východní Evropy některé státy také pochopily, že to může přestavovat zásadní výhodu a nechají si postavit fyzický počítač a dopředu na to školí i lidi.

Tomáš Mikolov: Čeští vědci neumějí svoji práci dobře prodat

Leaders

Slavným po celém světě se stal český vědec Tomáš Mikolov po působení ve firmách Microsoft, Google a Facebook. Svých největších objevů v oboru umělé inteligence ale dosáhl ještě jako student na Vysokém učení technickém v Brně. Už před patnácti lety výrazně pohnul s vývojem neuronových jazykových modelů, které dnes všichni znají díky chatbotům jako ChatGPT. „Přesto mě ve světě citují více díky mé práci v Googlu než opravdu přelomovým vynálezům z Brna,“ řekl Tomáš Mikolov v rozhovoru pro Export.cz.

Jan Žižka

Přečíst článek

A jak je na tom v této oblasti Česko?

Ještě před rokem bych vám odpověděl, že to tady moc nerezonuje. Ale od té doby se podařilo přesvědčit řadu lidí a letos na začátku roku podepsala Národní ekonomická rada vlády dokument, podle něhož je kvantum pro Českou republiku strategická oblast. Máme tedy relativně nově zmocněnce pro kvantum, stal se jím Petr Kavalíř, který má na starosti finalizaci národní kvantové strategie ČR.

A má tu někdo přístup ke kvantovému počítači?

Od prosince 2023 si přístup koupilo ČVUT, které má již sedm projektů. S ČVUT pak už několik univerzit podepsalo memorandum o kvantu. Rozjíždí se to i my spolupracujeme s několika většími i menšími firmami, děláme určité výpočty pro některé nemocnice. Nicméně srovnání s dalšími zeměmi už tolik radosti nepřináší, a to zejména v množství prostředků investovaných do start-upů využívajících kvantum. Dánové dají 160 milionů eur na výzkum v kvantu, jen v EU asi 15 států vynakládá v této oblasti od deseti milionů eur výš. Česko? Zatím nulu.

Je v Česku cíl mít i fyzický počítač?

LumiQ a IT4Innovations již 2 roky staví kvantový fyzický počítač s výkonem cca 20 qubitů. Bude určen primárně pro výzkum. Za IBM by to bylo skvělé, ale představuje to miliardové investice (150 až 1000 qubitů). Chtělo by to spojení veřejného a soukromého sektoru a zafungovat by tam měla také univerzitní scéna.

Když jsem poprvé slyšel o kvantových počítačích, bylo to ve spojitosti s problémy, které se očekávají ve veškerém šifrování, na němž nyní stojí téměř veškerá komunikace od bank po prohlížeče v počítačích. Je to až tak závažné?

Současné metody šifrování stojí na vytváření hodně vysokých prvočísel. Co současné počítače nedokážou prolomit v řádu stovek let, bude moci kvantový počítač prolomit v řádu sekund. To samozřejmě bude mít vliv na normy zabezpečení. IBM shodou okolností je vedle lídra na trhu s kvantovými počítači také lídrem v takzvané „quantum safe“ technologii. Američané jsou v tomto ohledu hodně daleko, mnohem dál než Evropská unie. Americký National Institute of Standards and Technology (NIST) se již několik let zabývá postkvantovou kryptografií, kterou za několik let budou muset mít veškerá bezpečná zařízení. V současnosti existují čtyři potenciální algoritmy, z nichž NIST nakonec vybere ten, který bude součástí všech telefonů, počítačů a zabezpečených systémů. A všechny čtyři jsou od IBM.

Pojďme už od kvantových počítačů k druhé zásadní oblasti. Sám jste již generativní umělou inteligenci zmínil, vy se jí vedle vývoje kvantových počítačů v IBM také věnujete. Označil byste se za AI-optimistu, nebo AI-pesimistu?

Je zajímavé, že se mě na to vlastně už několik lidí ptalo. Asi bych se označil za AI-realistu, tedy jsem někde mezi těmito dvěma přístupy. Jsem přesvědčen, že bez AI už se svět neobejde, je to vrostlé do všeho moc. Rozpoznání obličeje – AI, rozpoznání hlasu – AI, diktování SMSky – AI. Prakticky vše, co nyní vzniká, pomáhá automatizaci těchto procesů.

První kvantový počítač v Česku bude v Ostravě. Využijí jej vědci i soukromé firmy

Zprávy z firem

Kvantový počítač evropského významu za sedm milionů eur bude v příštím roce instalován v Národním superpočítačovém centru IT4Innovations v Ostravě. Počítačový čas budou moci využívat zájemci z České republiky i z evropských zemí, kteří tak získají rovněž příležitost naučit se pracovat s touto technikou a být připraveni na dobu, kdy těchto přístrojů bude k dispozici víc.

Josef Tuček

Přečíst článek

Přesto se zeptám, máte nějaké zásadní obavy spojené s tímto vývojem?

Je potřeba, aby byla společnost dostatečně rychle vzdělávaná v této oblasti. Ty aktuální deepfake videa, ta jsou ještě relativně snadno a rychle rozpoznatelná. Přesto zhruba 70 procent lidí je rozpoznat nedokáže.

A optimistický pohled?

Nesmírně kvituji, jak AI urychluje vývoj aplikací a nástrojů pro vývojáře. Ale pozitivních use cases je spousta v celé řadě oblastí technologií přes finance po třeba zemědělství, kde drony kontrolují plísně na plodinách. Jsem fanda toho, že lidé budou pracovat méně a stroje budou pracovat za nás.

Již jste naťuknul, že kvantové počítače mohou nabídnout další potřebnou výpočetní kapacitu pro velké jazykové modely. Je to ten hlavní směr?

Je tu ještě jeden. Ukazuje se, že kvantové počítače umožňují mnohem rychlejší trénování algoritmů s mnohem menším množstvím dat, aniž by došlo ke zhoršení výsledku. To bude velká výhoda.

AI je pro IBM významná část byznysu. Váš Watson je součástí systémů ve zdravotnictví, bankovnictví, e-commerce a dalších segmentech. Co pro vás nyní bude to hlavní?

Watsona v Česku používá například Alza, Česká spořitelna, Vodafone, Air Bank, O2 také. Ti všichni využívají naší AI technologii. Ačkoli o tom zase tolik nemluvíme, tak opravdu naše řešení využívá velká část i lokálního byznysu a v rámci našeho regionu to dál roste.

Jaké jsou trendy?

Krom výše zmíněných oblastí bude trendem do budoucna etika. IBM považuje AI ethics za zásadní otázku. Půjde o to, jestli jsou ta data prověřená, zda nepocházejí z pochybných zdrojů, nejde o ukradená data pod copyrightem či jestli nejsou nějak ohnutá, angličtina pro to má skvělý termín „biased“. To je naše cesta. Když natrénujeme nějaký model a budeme ho nabízet, budeme garantovat jeho kvalitu a kvalitu dat. A chceme firmám nabídnout komplexní řešení zavádění AI do jejich procesů a kontrolu toho, jestli jsou jimi využívané modely v pořádku.

Využití kvantových počítačů se rozšiřuje i v Česku, ČVUT podepsalo dohodu o spolupráci s IBM

Zprávy z firem

České vysoké učení technické v Praze oznámilo, že se jako první instituce v ČR připojilo ke kvantové počítačové síti IBM, takže bude moci ještě více využívat tyto výpočetní postupy. Kvantové počítače umožňují množství složitých výpočtů, které mimo jiné dokážou modelovat průběh chemických reakcí nebo třeba pomáhají vytvářet nové léky.

Josef Tuček

Přečíst článek

Současný růst modelů naráží na energetické i finanční limity. Jak skokový růst můžeme v AI očekávat?

Myslím, že cesta obřích komplexních modelů je už částečně mrtvá. Opravdu nejde ufinancovat další skokové nárůsty výkonu. Chápu komplexní model v kancelářských aplikacích, které budou vytvářet texty nebo tabulky na jakékoli zadání. Ale pro velké firemní klienty, kteří potřebují modely na řešení konkrétních problémů, stačí menší, specializované modely. To je také cesta IBM. Ostatně na tomto principu fungoval náš první virtuální asistent a budou tak fungovat v budoucnu – prostě si specializovaní virtuální asistenti, každý vytrénovaný na jiný úkol, mezi sebou budou povídat a předávat si úkoly. Jako kdybych měl 20 lidí v call centru, kteří si předávají postupně jednoho klienta.

Je podle vás všeobecná umělá inteligence, takzvaná AGI, skutečná možnost, nebo je to teoretický koncept, který je nedosažitelný?

Jestli bude někdy dosažitelný, obávám se, že to nebude za našeho života. Ty modely se mnohdy připodobňují k lidskému mozku. Má to ale hodně limitů. Předně dnešní i nejpokročilejší modely AI fungují do velké míry stejně jako ty starší, jenom mají výrazně víc dat. A pak mozek má tu výhodu, že má pět smyslů, z nichž získává data. AI modely v současnosti umějí dešifrovat text, možná trochu obrázky a částečně zvuk. A navíc všechny tyto jednotlivé kódy se vyvíjejí samostatně. Ukazují se první spojení v generování videí, použití několika „smyslů“ audio, video, text (obsah sdělení) dohromady a tento trend bude pokračovat, nicméně HW požadavky na tento typ AI jsou obrovské.

Martin Švík

Ve společnosti IBM pracuje od roku 2007. Technologickým ředitelem pro region severní, střední a východní Evropy je od ledna 2023.

Startuje Wimbledon. Umělá inteligence nabídne fanouškům zcela nové zážitky

Enjoy

Umělá inteligence mění zaběhané pořádky ve všech oblastech. A nyní také v tenisu. Pořadatel prestižního Wimbledonu spojil síly s IBM a v letošním ročníku poprvé využije její platformu generativní inteligence Watsonx. Cílem má být ještě větší zapojení fanoušků do hry.

Stanislav Šulc

Přečíst článek

Richard Kadlčák: Uměle vytvořit lidskou DNA už není sci-fi. Dopady jsou ale nedozírné

Leaders

Svět vstupuje do éry umělé inteligence a umělé biologie. „Kdybych vám před pěti lety říkal, co bude umět jazykový model GPT-4 nebo GPT-4o, vnímal byste to jako absolutní sci-fi,“ řekl v rozhovoru pro Export.cz Richard Kadlčák, zvláštní zmocněnec ministerstva zahraničí pro kybernetický prostor. Podobně přelomové objevy se dnes týkají syntetické biologie, dokážeme ovlivnit procesy lidského těla. „Nechci zastrašovat, ale musíme přemýšlet o dopadech,“ zdůrazňuje.

Jan Žižka

Přečíst článek