富士通“量子启发技术”，开始应用于丰田汽车生产

近日，富士通有限公司和丰田系统公司宣布在丰田汽车公司的 Tsutsumi 工厂推出新的汽车生产指导系统，该系统利用富士通的量子启发式 Digital Annealer 技术，目的是通过提供优化组合，提高企业的问题解决能力，帮助汽车生产系统更快地适应不断变化的市场环境。

富士通的 Digital Annealer 是系统制造商所说的“量子启发技术”。虽然它应该受到量子计算元素的启发，例如叠加、隧道和纠缠，但它并不是真正的量子计算机。该处理技术由富士通基于其长期从事的制造行业研究开发，利用约束处理技术以方程和不等式表示复杂的业务约束，从而实现高效的解搜索。

据富士通表示，Digital Annealer 的芯片“能够快速执行并行、实时优化计算”，是寻找受限问题解决方案的硬件加速器。更简单地说，它是 HPC（高性能计算） 驱动服务器中的 ASIC（专用集成电路），旨在处理实际量子计算机需要在一天内大量解决的各种优化问题。

从具体实践来看，此前丰田系统公司和富士通曾在 2020 年的一个项目中使用该技术，优化供应链和物流网络运营。Digital Annealer 可以为用户提供强大的组合优化问题解决能力，以应对传统硬件难以应对的挑战，这对于支持汽车生产至关重要。

富士通 Digital Annealer 技术的应用场景之一是实时寻路。直观而言，一方面，A 点和 B 点之间的最快路径是最短路径，但是如果有多辆车试图从同一条路线穿过工厂，加上其他的限制条件，则可能导致路面拥堵。另一方面，即使传统计算上运行的软件可以确定装配线上车辆和组件的最佳顺序和时间，但富士通声称 Digital Annealer 技术可以更快、更有效地识别最佳组合。

这种新系统是来自第三代 Digital Annealer 以来可用的专有技术——该处理技术是由富士通研究通过长期从事制造行业的经验而总结的，它可以通过利用约束处理技术以方程和不等式表示复杂的业务约束，实现高效和高速的解决方案搜索。

丰田看到了该技术的诸多优势，比如，可以优化汽车生产线，快速响应生产波动，以适应不断变化的市场环境，同时减少员工的工作量。同时通过为该项目开发的新技术，丰田系统旨在通过支持丰田汽车公司基于 IT 平台的业务转型，实现一个安全、可靠和舒适的出行社会。

丰田表示，富士通的 Digital Anneale 技术只是该公司计划通过云服务提供的几项 AI/ML、HPC 和量子模拟服务之一。从 2022 年 10 月起，富士通将在日本商业推出“富士通计算即服务（下称 CaaS）”服务组合，该平台建立在与 Fugaku 超级计算机相同的架构之上，目的是为普通商业用户提供 Digital Annealer 等先进计算技术和软件技术，可以让其像 AI 一样降低访问高性能计算资源。

此外，针对日本之外的全球市场，富士通计划从 2023 年开始推出这项服务。

参考链接：

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/toyota-systems-leverages-fujitsus-quantum-inspired-digital-annealer/