Квантови изчисления, комбинаторна оптимизация и интелигентност на решенията: защо бъдещето на стратегическото корпоративно управление става математическо

Въведение

Квантовите изчисления се считат за една от най-потенциално разрушителните технологии на 21-ви век. Правителствата, технологичните компании, изследователските институции и капиталовите пазари по целия свят инвестират милиарди в разработването на квантовомеханични компютърни архитектури, тъй като технологията предлага възможност за обработване на определени класове проблеми принципно по-ефективно, отколкото с конвенционалните компютърни системи.

Квантовите изчисления са особено подходящи навсякъде, където възниква експоненциална сложност:

• комбинаторна оптимизация,
• Оптимизация на портфейли,
• Молекулярна симулация,
• Материалознание,
• Криптография,
• Контрол на трафика,
• Енергийни мрежи,
• Анализ на риска,
• стратегическо разпределение на капитала.

Точно тези класове проблеми все повече се оказват в центъра на съвременното корпоративно управление.

Това е така, защото истинското предизвикателство, пред което са изправени големите организации днес, вече не е основно достъпът до данни. Компаниите вече разполагат с огромни количества информация, ERP системи, информационни табла и инфраструктури за отчитане.

Истинската пречка сега се крие другаде:

възможността за математическа оптимизация на изключително сложни пространства за вземане на решения.

С всяка допълнителна инвестиция, всеки проект, всяко ограничение и всяка зависимост броят на възможните варианти за решение нараства експоненциално. Дори средни по размер портфейли на компании генерират пространства за търсене, които на практика вече не са напълно управляеми за хората и класическите линейни модели за вземане на решения.

Точно тук се обединяват три технологични разработки:

• Квантовите изчисления,
• комбинаторна оптимизация,
• Интелигентност при вземането на решения.

И точно в тази конфликтна област се появяват системи като StratePlan.

Какво всъщност представляват квантовите изчисления

Квантовите компютри се различават коренно от конвенционалните компютърни системи.

Класическите компютри работят с битове:

• 0 или 1.

Квантовите компютри, от друга страна, работят с така наречените кюбити.

Един кюбит може да се намира в няколко състояния едновременно:

α∣0⟩ + β∣1⟩

Този принцип е известен като суперпозиция.

В резултат на това квантовият компютър теоретично може да представя много паралелни състояния.

С N кюбита броят на възможните състояния нараства експоненциално:

2^N

Точно затова квантовите компютри се считат за потенциално революционни за сложните проблеми на оптимизацията.

Трите основни принципа на квантовите изчисления

Суперпозиция

Един кюбит може да приема няколко състояния едновременно.

Докато един класически бит може да бъде само 0 или 1, суперпозицията позволява наслагване на вероятности.

Това създава теоретичната възможност за паралелно представяне на много пътища за решение.

Заплитане

Кюбитите могат да бъдат свързани квантовомеханично.

Ако едно от състоянията се промени, това оказва пряко влияние върху други заплетени състояния.

Това свойство позволява създаването на изключително сложни структури на зависимост в рамките на квантовомеханичните изчисления.

Интерференция

Квантовите алгоритми използват интерференция, за да подсилят благоприятните решения и вероятностно да отменят неблагоприятните решения.

Това позволява на системата да се доближи до определени оптимални състояния по-ефективно.

Защо квантовите изчисления често се разбират погрешно

Публичните дискусии често създават впечатлението, че квантовите компютри могат просто да "решават" експоненциални задачи.

Това е технически невярно.

Дори квантовите компютри не отменят автоматично фундаменталните математически класове на сложност на много комбинаторни проблеми.

Остават много реални бизнес проблеми:

• NP-трудни,
• с висока размерност,
• вероятностни,
• обусловени от ограничения.

Само квантовият компютър знае

• няма стратегически цели,
• няма корпоративна логика,
• няма капиталови ограничения,
• няма изисквания за управление,
• няма изисквания за ESG,
• няма рискови структури.

Точно затова възниква един важен въпрос:

Квантовият хардуер не замества логиката на вземане на решения.

Той само ускорява определени изчислителни процеси в рамките на съществуващата архитектура за математическа оптимизация.

Защо това осъзнаване е от стратегическо значение

"Квантовите компютри не могат да изчисляват експоненциалното пространство самостоятелно. Те предимно ще ускоряват съществуващите архитектури за оптимизация."

Това твърдение е изключително важно от математическа гледна точка.

Защото истинската интелигентност не се крие в хардуера.

Тя се крие в:

• в моделирането,
• целевата функция,
• ограниченията,
• структурирането на пространството за търсене,
• логиката на вземане на решения,
• архитектурата на оптимизацията.

Това означава, че действителната стратегическа добавена стойност се създава от комбинаторните модели за вземане на решения - не само от квантовия хардуер.

Комбинаторната оптимизация като основен проблем на съвременното корпоративно управление

Днес компаниите вземат решения в експоненциални пространства.

Математическата реалност е следната:

2^N

Всяка допълнителна променлива удвоява броя на възможните комбинации.

Примери:

• Инвестиционни решения,
• CAPEX портфейли,
• Инфраструктурни програми,
• Производствени мрежи,
• Разпределение на ESG,
• Портфейли с недвижими имоти,
• Стратегии за сливания и придобивания.

Дори само при няколко десетки проекта възникват пространства за вземане на решения, които традиционните линейни методи вече не могат да обхванат напълно.

Истинският проблем с традиционното корпоративно управление

Повечето компании приоритизират проектите поотделно:

• Проект А има по-висока възвръщаемост на инвестициите от проект Б,
• Проект Б е по-малко рисков от проект В.

Но от математическа гледна точка това често е недостатъчно.

Това е така, защото оптималната цялостна комбинация не съответства непременно на най-добрите отделни проекти.

Зависимостите променят цялостната логика:

• Проектите могат да се подсилват взаимно,
• Рисковете могат да се натрупват,
• Ефектите на ESG могат да си взаимодействат,
• Ресурсите могат да създадат пречки,
• Сроковете могат да променят профилите на възвръщаемост.

Това създава комбинаторно пространство за вземане на решения.

Появата на интелигентност при вземането на решения

Точно тук се появява нова технологична категория: интелигентност при вземане на решения.

Интелигентността на решенията описва системи, които съчетават математическа оптимизация, логика на решенията, изкуствен интелект, вероятностни модели, ограничителни системи и високопроизводителни изчисления.

Целта е не да се съхраняват данни, а да се изчисляват оптимални решения.

StratePlan като математически слой за вземане на решения

StratePlan е позициониран точно на този интерфейс.

Системата не работи основно като ERP, софтуер за отчитане, табло за управление или система за управление на проекти.

Вместо това тя функционира като математическа архитектура за вземане на решения върху съществуващите системи.

StratePlan съчетава

• комбинаторна оптимизация,
• Оптимизация на ограниченията,
• евристични методи,
• Хибриден изкуствен интелект,
• Паралелни изчисления,
• математически модели за вземане на решения.

Ролята на ограниченията

Реалната оптимизация никога не съществува в свободно пространство.

Компаниите работят в условията на:

• Бюджетни ограничения,
• Ограничения на ликвидността,
• регулаторни изисквания,
• ESG изисквания,
• Недостиг на ресурси,
• Времеви зависимости,
• геополитическа несигурност.

Тези ограничения създават действителната сложност.

Защо класическите ERP системи не са достатъчни

Познатите ERP системи са преди всичко системи за запис, платформи за данни и системи за процеси.

Те съхраняват информация.

Обикновено обаче те не изчисляват пълното комбинаторно пространство за вземане на решения.

Точно затова нараства необходимостта от допълнителен математически слой за вземане на решения.

Хибриден ИИ вместо чисто машинно обучение

Друг ключов момент: чистото машинно обучение не е достатъчно за комбинаторното управление на бизнеса.

Невронните мрежи са отлични в разпознаването на модели, прогнозирането, разпознаването на езици и изображения.

Но комбинаторната оптимизация е различен проблем.

Тя не се отнася предимно до модели, а до оптимизиране на комбинации при ограничения.

Ето защо се появяват хибридни архитектури:

• AI,
• математическа оптимизация,
• вероятностни модели,
• Логика за вземане на решения.

Ролята на паралелните изчисления

Тъй като пространството за вземане на решения нараства експоненциално, паралелизирането става от съществено значение.

Съвременните системи използват:

• Многоядрени архитектури,
• Системи с графични процесори,
• Клъстери,
• разпределени решаващи програми,
• Високопроизводителни компютри.

Решаващата производителност обаче не идва само от суровата изчислителна мощ, а от интелигентното намаляване на пространството за търсене.

Квантово отгряване и проблеми на оптимизацията

Квантовото отгряване е особено интересна област на квантовите изчисления.

Тук системата се опитва да апроксимира вероятностно енергетично оптимални състояния, глобални минимуми и оптимални комбинации.

Това е от особено значение за

• Планиране,
• Маршрутизиране,
• Оптимизиране на портфолио,
• Планиране на инфраструктурата,
• Разпределение на ресурсите.

QAOA и хибридни квантови алгоритми

Квантовият приблизителен оптимизационен алгоритъм, накратко QAOA, е един от най-важните съвременни подходи.

QAOA съчетава класическа оптимизация, квантова интерференция и вероятностно търсене.

Въпреки това математическото моделиране остава централно и тук.

Квантовият алгоритъм не замества функцията на целта, ограниченията или архитектурата на решението.

Той ускорява определени процеси на оптимизация.

Защо хибридните квантово-класически изчисления вероятно са бъдещето

Най-реалистичното бъдеще не се състои от чисти квантови изчисления.

Но хибридни архитектури:

• класически процесори,
• Графични процесори,
• Решаване на задачи,
• Системи с изкуствен интелект,
• Квантови ускорители.

Логиката на вземане на решения остава до голяма степен математическа и класически структурирана.

Квантовите компютри действат като допълнителен изчислителен слой.

Значението за CAPEX и стратегическото разпределение на капитала

Това развитие е от особено значение в областта на CAPEX.

Големите компании управляват:

• Фабрики,
• Енергийни мрежи,
• Портфейли от недвижими имоти,
• Инфраструктура,
• Програми за трансформация,
• Инвестиции в ESG.

Броят на възможните инвестиционни комбинации нараства експоненциално.

Това води до огромни алтернативни разходи.

StratePlan се занимава точно с този проблем: оценяват се не отделни проекти, а оптималната комбинация от всички налични инвестиционни възможности.

Оптимизация на недвижими имоти и градове

Огромни комбинаторни пространства се появяват и в сектора на недвижимите имоти:

• Смесено използване,
• Фази на строителство,
• Структури за финансиране,
• Критерии ESG,
• Инфраструктурни зависимости.

Дори малки промени в комбинацията от проекти могат да окажат огромно въздействие върху възвръщаемостта, рисковете, паричните потоци и капиталовите ангажименти.

Стойност за акционерите при нови условия

Исторически погледнато, стойността за акционерите се разглежда предимно ретроспективно.

Комбинаторната оптимизация променя това из основи.

За първи път алтернативните разходи, алтернативните инвестиционни пътища и оптималното разпределение на капитала могат да бъдат систематично визуализирани.

Следователно стойността за акционерите може не само да се анализира, но и да се оптимизира математически.

Новата роля на управлението

Интересно е, че математическата оптимизация не замества управлението.

Тя променя неговата роля.

Хората продължават да определят:

• Целите,
• Приоритети,
• Ограничения,
• Управление,
• стратегически предпазни огради.

Машината изчислява

• оптимални комбинации,
• Сценарии,
• Вероятности,
• Ефекти.

Това създава нова форма на математически подкрепено корпоративно управление.

Защо това става социално значимо

Ефектите се разпростират далеч отвъд компаниите.

Държавите и общините също управляват експоненциални пространства за вземане на решения:

• Енергия,
• Транспорт,
• Климата,
• Жилища,
• Образование,
• Инфраструктура.

Комбинаторната оптимизация би могла да намали разхищението на ресурси, да повиши качеството на инвестициите, да подобри прозрачността и да повиши икономическата ефективност.

Заключение

Квантовите изчисления сами по себе си не са истинската революция.

Истинската революция се крие във възможността за математическо моделиране, структуриране и оптимизиране на сложни пространства за вземане на решения.

Квантовите компютри най-вероятно няма да бъдат автономни машини за вземане на решения, а по-скоро ускорители на математически оптимизационни архитектури.

Именно затова системи като StratePlan са толкова стратегически важни.

Защото в един свят на експоненциална сложност не най-голямото количество данни ще бъде решаващо.

Това ще бъде способността да се извлече икономически оптималното решение от милиарди възможни комбинации.