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novembre 19, 2019 - Volkswagen

Computer quantistici per ottimizzare il traffico: il progetto pilota di Lisbona

Mobilità 2.0 vuol dire anche spostamenti più efficienti. Per questo il Gruppo #volkswagen ha attivato a #lisbona il primo progetto pilota al mondo per ottimizzare i flussi di traffico sfruttando le potenzialità dell’informatica quantistica.

Calcolare e ricalcolare il tragitto in tempo reale per ridurre i tempi di percorrenza, migliorando il flusso del traffico anche e soprattutto nei momenti di maggiore congestione: questo lo scopo del progetto pilota che il Gruppo Volkswagen ha attivato a #lisbona, sfruttando l'enorme potenza di calcolo dei computer quantistici D-Wave.

La sperimentazione si è svolta nella prima settimana di novembre, durante il Web Summit ospitato dalla Capitale portoghese: nove autobus MAN del servizio pubblico CARRIS sono stati equipaggiati con un sistema di gestione sviluppato all'interno del Gruppo con il supporto di aziende specializzate come Hexad e PTV. In questo modo i bus hanno trasportato migliaia di passeggeri nel convulso traffico di #lisbona, riducendo al minimo i loro tempi di spostamento.

Per Volkswagen è fondamentale accrescere le competenze nel campo del calcolo quantistico e capire in profondità come questa #tecnologia possa essere utilizzata nel modo migliore. L'ottimizzazione dei flussi di traffico è una delle applicazioni più promettenti, perché può portare un vantaggio reale alle città e ai loro abitanti” spiega Martin Hofmann, CIO del Gruppo #volkswagen.

Gestire il traffico in tempo reale

Il sistema di gestione del traffico messo a punto dal Gruppo Volkswagen si basa su due elementi: la previsione del numero di passeggeri da trasportare e l'ottimizzazione del percorso eseguita, appunto, dal computer quantistico. Nel primo caso entrano in campo gli strumenti di analisi dei big data, per identificare a quali fermate e in quali orari si troverà il maggior numero dei passeggeri; numeri ricavabili attraverso la geolocalizzazione anonima e i dati storici sui flussi di utenti.

L'obiettivo è offrire a sempre più persone un servizio di trasporto su misura e, allo stesso tempo, utilizzare la flotta dei bus con la massima efficienza. Per il progetto di #lisbona sono state selezionate 26 fermate, collegate tra loro andando a formare quattro linee. Il #computer quantistico ha assegnato a ogni mezzo un percorso individuale, facendogli aggirare in anticipo gli ingorghi lungo il percorso ed evitando l’imbottigliamento.

Uno sviluppo continuo
Volkswagen continuerà a sviluppare questa #tecnologia predittiva con l'idea che nel prossimo futuro i servizi di trasporto pubblico possano includere percorsi temporanei per gestire le fermate con il maggior numero di passeggeri. Una situazione che si verifica spesso in concomitanza con eventi sportivi o in occasione di concerti. Questa #tecnologia è stata progettata per essere applicabile in ogni città e a veicoli di ogni dimensione, e potrà essere offerta, oltre che alle aziende di trasporto pubblico, a società che gestiscono taxi o agli operatori di flotte.

Come funziona un #computer quantistico
Un #computer quantistico lavora in un modo completamente diverso rispetto a uno tradizionale, che lavora con i bit – ovvero la più piccola unità di informazioni esistente. Ogni bit può valere zero oppure uno. I #computer quantistici, invece, hanno un’architettura diversa che deriva dalla meccanica quantistica e utilizzano i qubit (quantum bits) che permettono di portare a termine calcoli molto più complessi.

I qubit possono assumere un qualsiasi valore tra 0 e 1, che può essere il risultato di una combinazioni di stati, chiamata sovrapposizione coerente, secondo la quale ogni qubit può assumere più valori contemporaneamente e immagazzinare molte più informazioni di un singolo bit. Quindi un #computer quantistico può operare con tutti i valori allo stesso tempo in un solo momento di calcolo. Se diversi qubit vengono accoppiati, il numero di combinazioni cresce esponenzialmente e da questo deriva la grande capacità di calcolo.

…e quali sono i suoi limiti
In ogni caso i chip quantistici non sostituiranno quelli classici, perché per la loro stessa natura devono appoggiarsi a una architettura tradizionale per lavorare. I #computer quantistici servono ad effettuare calcoli ad alta complessità molto più velocemente di quelli tradizionali, o per risolverne altri che questi ultimi non sarebbero in grado di affrontare.

Ma sono macchine estremamente sensibili a ogni movimento o spostamento, basta un piccolo tocco, o anche un campo magnetico non isolato, per mandare in tilt il sistema. Per questo l'hardware che li compone utilizza superconduttori senza resistenza elettrica ed è anche importante che lavorino a temperature prossime allo zero - tutto ciò senza contare che per usare e gestire un #computer quantistico serve una competenza specifica.

Altre applicazioni
I #computer quantistici sono utilizzati anche per simulare il comportamento delle molecole chimiche e le interazioni tra le loro particelle elementari. Una ricerca che ha portato alla scoperta di nuovi materiali estremamente resistenti o molto luminosi, che sono molto interessanti per la costruzione dei veicoli. Anche nello sviluppo delle batterie si usano i #computer quantistici: analizzare e comprendere che cosa accade a livello atomico vuol dire aprire la strada a batterie sempre più leggere e potenti – e questo tipo di studi potrebbe trovare concretezza nelle attività del Center of Excellence di Salzgitter, centro di riferimento per la ricerca sulle batterie del Gruppo #volkswagen.

D-Wave e Google: partnership strategiche
Il Gruppo collabora attivamente con i propri partner tecnologici, come D-Wave e Google, che forniscono agli esperti l'accesso ai loro sistemi informatici. Nel 2016, il team #volkswagen ha già portato a compimento con successo un esperimento di ottimizzazione dei percorsi per i taxi a Pechino.

Da quel momento gli esperti del Gruppo hanno continuato a sviluppare l'algoritmo, con lo scopo di portare questo sistema di gestione del traffico alla maturità per il mercato.


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