AI & computing › Generatieve AI & synthetische media
Google's AI-model Argon versnelt kwantumcomputers, fusie-onderzoek en robots
Google heeft een nieuw AI-model gelanceerd dat volgens het bedrijf een kwantumberekening meer dan honderd keer efficiënter maakt. Hetzelfde model hielp onderzoekers nieuwe wiskundige inzichten vinden voor kernfusiereactoren en leerde een robot zelfstandig een behendigheidstaak beter uitvoeren.
Google introduceerde op 13 oktober Gemini 4 Argon, de nieuwste versie van zijn AI-model. Het bedrijf claimt dat Argon in meerdere technische vakgebieden tegelijk resultaat boekt: van kwantumcomputers tot kernfusie en robotica. De verbeteringen zijn indrukwekkend, maar gelden telkens voor één specifiek experiment en niet voor hele technologiegebieden.
Kleinere rekenstap, grote besparing
Kwantumcomputers voeren berekeningen uit met kwantumbits, of qubits, die extreem gevoelig zijn voor fouten. Veel kwantumalgoritmes leunen op kleinere deelprogramma's, zogeheten subroutines, die veel rekenkracht en tijd kosten. Argon wist zo'n subroutine — gebruikt om een wiskundige functie te berekenen binnen kwantumsimulaties — meer dan honderd keer goedkoper te maken dan een eerder gepubliceerde methode. Google liet de uitkomst controleren met Lean, software die wiskundige bewijzen stap voor stap narekent. Dat proces heet formele verificatie en voorkomt dat een AI-model een foutieve oplossing als correct aanmerkt. Argon verbeterde ook AlphaQubit, Google's systeem dat fouten in kwantumberekeningen opspoort en herstelt via kwantumfoutcorrectie. Door het om te bouwen tot één op maat gemaakte rekeneenheid verdubbelde de snelheid waarmee het systeem fouten kan verwerken.
Van fusie-wiskunde tot pratende robots
Voor kernfusieonderzoek werkte Google samen met hoogleraar Matt Landreman van de Universiteit van Maryland. Samen vonden ze nieuwe tegenvoorbeelden voor een wiskundige hypothese uit 1967 die gaat over de magnetische velden in een stellarator, een type fusiereactor dat gloeiend heet plasma in een gedraaide magnetische kooi vasthoudt. Die nieuwe rekenvoorbeelden kunnen dienen als test voor simulatiesoftware waarmee toekomstige stellarators worden ontworpen.
In de robotica liet Google zien dat Argon op basis van één enkele foto van een tafel een complete natuurkundige simulatie kon bouwen. Daarmee genereerde het model meer dan 4.500 virtuele oefensessies voor een robotarm. Die extra trainingsdata verhoogde het slagingspercentage van een echte robot bij een grijptaak van 56 naar 75 procent, en de taak werd sneller uitgevoerd. In een aparte proef hielp Argon een humanoïde robot van het bedrijf Apptronik om na het bekijken van een video zeven keer op rij een zakje in een cornhole-spel te gooien.
Ook op softwaregebied werd Argon getest: het model werkte elf uur onafgeloten aan een bestaande programmeercode van ruim 205.000 regels. Van de zes voorgestelde verbeteringen werden er twee door menselijke programmeurs goedgekeurd, wat de voorbereidingstijd van softwaresessies met ongeveer 40 procent verkortte. Google benadrukt dat alle resultaten specifiek zijn voor de beschreven experimenten en nog niet aantonen hoe het model breder presteert.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als AI-modellen zoals Argon daadwerkelijk kunnen helpen om kwantumberekeningen honderd keer goedkoper te maken en bruikbare wiskunde voor fusiereactoren te vinden, versnelt dat onderzoek dat anders jaren kost. Voor robotica betekent het dat machines sneller kunnen leren via simulaties in plaats van duizenden fysieke proefrondes, wat de ontwikkeling van bruikbare huishoud- en fabrieksrobots dichterbij kan brengen.
- Qubit
- De kwantumbit, de rekeneenheid van een kwantumcomputer die anders dan een gewone bit meerdere waarden tegelijk kan aannemen.
- Subroutine
- Een kleiner deelprogramma binnen een groter algoritme dat een specifieke rekenstap uitvoert.
- Ruimtetijdkosten (spacetime cost)
- Een maat die aangeeft hoeveel hardware en tijd een kwantumberekening nodig heeft, hoe lager hoe efficiënter.
- CORDIC-algoritme
- Een rekenmethode om wiskundige functies zoals sinus en cosinus te berekenen met eenvoudige optel- en verschuifbewerkingen, veel gebruikt in chips en kwantumsystemen.
- Formele verificatie
- Een methode waarbij software wiskundig bewijst dat een berekening of programma klopt, in plaats van dit te vermoeden op basis van tests.
- Kwantumfoutcorrectie
- Technieken om fouten die onvermijdelijk ontstaan in kwantumberekeningen op te sporen en te herstellen.
- Stellarator
- Een type kernfusiereactor dat met een complex gedraaid magnetisch veld hete plasma in bedwang houdt.
- Humanoïde robot
- Een robot met een mensvormig lichaam, vaak met twee armen en benen, ontworpen om taken uit te voeren in omgevingen die voor mensen zijn gemaakt.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.