استفاده از محاسبات کوانتومی در طراحی سیستم های تهویه مطبوع

موسسه کوانتوم بازل، اولین مرکز کوانتومی سوئیس برای استفاده تجاری که در محوطه نوآوری بالای شهر بازل تعبیه شده است، یک پروژه آزمایشی کوانتومی را با VINCI Energies، شتاب دهنده انتقال محیطی و دیجیتال، راه اندازی می کند. با همراهی D-Wave به عنوان شریک فناوری خود، QuantumBasel و VINCI Energies روی تحقیق و توسعه یک سری برنامه های کاربردی کوانتومی-هیبریدی کار خواهند کرد. این همکاری از کامپیوترهای کوانتومی آنیلینگ D-Wave و حل‌کننده‌های ترکیبی کوانتومی از طریق سرویس ابر کوانتومی Leap استفاده می‌کند تا VINCI Energies را با دسترسی بی‌درنگ به راه‌حل‌های کوانتومی متصل کند.

یکی از چالش های بسیاری که هنگام ساخت یک ساختمان با آن مواجه هستید، طراحی سیستم گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) است. طراحی سیستم HVAC شامل چندین مرحله برای به حداکثر رساندن راحتی کاربر، به حداقل رساندن بار محیطی و کاهش هزینه مواد است. یکی از آخرین مراحل در فرآیند طراحی HVAC «تولید شبکه» نام دارد. این مرحله تضمین می کند که تمام عناصر HVAC به درستی متصل شده اند و در عین حال با الزامات ایمنی و پایداری مطابقت دارند. در حالی که این مرحله از اهمیت حیاتی برخوردار است، همچنین مرحله ای است که از نظر محاسباتی بسیار پرهزینه یا حتی بازدارنده است.

برای مقابله با این گلوگاه محاسباتی، VINCI Energies یک رویکرد مبتنی بر داده را تحت ابتکارات هوش مصنوعی خود با پشتیبانی برنامه نوآوری Leonard VINCI توسعه داده است. این رویکرد به طور چشمگیری زمان محاسبه و تنظیمات دستی بعدی را کاهش می دهد. با این حال، مشکل تولید شبکه در دسته ای از مسائل بهینه سازی ترکیبی قرار می گیرد که در دستگاه های معمولی مانند CPU یا GPU مقیاس بسیار بدی دارد.

روش‌های محاسبات کوانتومی این پتانسیل را دارند که برخی از مسائل بهینه‌سازی ترکیبی را با کارایی بیشتری نسبت به رویکردهای معمولی حل کنند. به همین دلیل است که VINCI Energies همکاری خود را با uptownBasel و D-Wave آغاز کرده است تا بررسی کند که آیا / چه زمانی / چگونه می توانند کیفیت (زمان محاسبه کوتاه تر و هزینه کمتر) راه حل های شبکه HVAC تولید شده را بهبود بخشند.

انجام امکان سنجی روش کوانتومی VINCI Energies - با جدول زمانی تقریباً شش ماهه - به دو مرحله تقسیم می‌شود: مرحله فرمول‌بندی مسئله و سپس مرحله اجرا و آزمایش. در طول مرحله فرمول‌بندی مشکل کنونی، آن‌ها مسئله تولید شبکه HVAC را به شکلی کاملاً تعریف‌شده که سیستم‌های هیبریدی D-Wave می‌توانند درک کنند، ترجمه کرده‌اند. این امر مستلزم تلاش بین کارشناسان موضوع HVAC VINCI Energies و توسعه دهندگان کد کوانتومی D-Wave برای استخراج و بررسی چندین فرمول اولیه است. علاوه بر این، تیم چندین مجموعه داده HVAC را تهیه و تنظیم کرده و ارزیابی مدل و معیارهای تجاری مناسب را برای بهینه‌سازی و کمی کردن کیفیت راه‌حل‌های شبکه HVAC استنباط‌شده انتخاب کرده است.

منبع:

https://quantumbasel.com/press-media/quantumbasel-vinci-quantumproject-d-wave

​​نوشته های اخیر

دسته بندی ها