Ponencia: IA y computación cuántica: la próxima revolución tecnológica - XIII Congreso de Ingeniería Informática de la Comunitat Valenciana – SI2018

1. IA y computación
cuántica: la próxima
revolución
tecnológica

2. 1. Introducción
2. Que es la IA y modelos
3. Casos de Uso de la IA
4. Arquitecturas HPDA
5. Modelo de Atos
6. La Computación Cuántica
7. Solución de Atos
8. Y ahora ¿Qué?
Índice

3. Atos at a glance
We are the Worldwide Information Technology Partner for the Olympic & Paralympic Games.
We operate under the main brands Atos, Atos Consulting, Atos Worldgrid, Bull, Canopy, Unify and Worldline.
We are a leader in digital transformation serving a global client base.
3
Atos is a Societas europaea (SE) company and we are listed on the Euronext Paris
market.
In this fast-changing world, driven increasingly by data, Atos brings together people, business
and technology to create the firms of the future.
business
technologists
countries
around
the world
digital leader
billion annual
revenue circa
leader in
Europe

4. Atos Big Data & Security
BIG DATA & HPC
Unleash the value of data
Act of processing, analyzing, transforming information and data
The high performance computing platforms, software
appliances and services
MISSION-CRITICAL SYSTEMS
Ensure defense and intelligence
Critical solutions for national security, defense and aerospace,
Critical systems (command and control, emergency
management, homeland security, electronic systems and
reconnaissance) for highly sensitive industries and government
entities
CYBER SECURITY
Make trust a business lever
Data and information systems protection
Cyber-security products (IoT, Identity & Access Management and
cryptographic products) and security services
Atos works with organizations in the private and public sectors to generate value from their growing volumes
of data. Big Data & Security unites Atos’ global R&D efforts to grow its IP capabilities and portfolio. The Big
Data & Security division builds the insight & cognitive platforms of tomorrow.
Advanced capacity to collect,
aggregate and clean data from
billions of sensors in real time
Extreme Computing power to analyze
and create meaning from
Exabytes of information
End-to end security
to protect the data,
the process and the action value chain
Advanced software for
automated or human decision
and prescriptive insight to action
SECURE
end-to-
end
SENSE
in real time
ANALYSE
extreme
flows
DECIDE
on the fly

5. Go
Se trata de una prueba de estrategia, considerada por algunos como la
más antigua del mundo. Aunque sus orígenes no están claros, se cree
que apareció hace unos 4.000 años en China. El Go no es muy conocido
en Occidente, pero resulta tremendamente popular en países como
China, Corea o Japón
En el Go, los jugadores deben conquistar el mayor territorio posible
colocando unas piedras blancas y negras sobre un tablero. Parece
sencillo y de hecho sus reglas lo son, pero no hay que dejarse engañar
por las apariencias. Las posibilidades de juego son muchas, y dependen
del caracter y la inteligencia del jugador

6. Que es la IA

7. El Test de Turing

8. Un poco de Historia
En 1997 la Computadora Deep Blue venció al campeón del mundo de
ajedrez Gary Kasparov
En 2016 AlphaGo venció al campeón mundial de GO Lee Sedol por 4-1
En 2017 AlphaGo Zero venció a AlphaGo por 100-0.
AlphaGo Zero, que tuvo la particularidad de entrenarse jugando consigo misma,
con la única información de las reglas del juego. Le llevó tres días entrenarse por sí
sola -el tiempo que le lleva jugar unas 4,9 millones de partidas- sin las limitaciones
del conocimiento humano previo

9. Machine Learning
Machine Learning o de Aprendizaje Automático cuyo objetivo es dotar a
los computadores de la capacidad de aprender sin la necesidad de ser
explícitamente programados.
Tradicionalmente los algoritmos se han venido clasificando en dos
grandes grupos:
•Supervised learning: Donde disponemos de un conocimiento anterior que
nos puede ayudar a entender los nuevos datos que lleguen.
•Unsupervised learning: En este caso no tenemos experiencia previa para
analizar los nuevos datos, está más orientado a la búsqueda de patrones.

10. Modelos de IA

11. Casos de Uso
Fraud managementIntelligent data center
Traffic management Logistics
Predictive maintenanceEnergy consumption
Personal medicine Homeland security
Smart cities
Transportation
Telecom churn media audience

12. Arquitecturas HPDA
Cloud
HPC cluster
Machine LearningBigData
HPDA platform (A4C/Janus)
Predictive application
 Dynamic network
 Low cost infrastructure
 Vanilla servers
 Elasticity
Data
Ingestion &
preparation
Classifier
(DL based)
Data
Visualization
Deep learning based
model training
(Deep Learning based)
Notebooks
Compute intensive
Machine learning
workload

13. La Solución Atos
 Bull Ystia leverages the Machine
Intelligence project driven by Atos
and Siemens
 Bull Ystia is a multi-use case
cognitive software suite, leveraging
machine learning and deep
learning capabilities to enable
artificial intelligence on multiple
environments.

14. HPDA resources
public clouds
¿Qué es BullYstia?

15. Evolución del Modelo Computacional
0,40
4,00
40,00
400,00
4 000,00
40 000,00
400 000,00
10
100
1 000
10 000
100 000
1 000 000
10 000 000
100 000 000
1 000 000 000
10 000 000 000
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Transistor count (#)
Freq (MHz)
Expon. (Transistor count (#))
More transistors, higher frequencies
from a grain of sand
to atomic size
micron: 10
1
0.1
0.01
0.001
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
10000 nm
1000
100
10
1
Bipolar
MOSFET
CMOS
W Plugs
Trench Isol.
Copper
Strain
HKMG
FinFET
6
New technologies for thinner chips

16. Introducción a la Computación Cuántica
Only Labs are working on experimentation to create physical qubits with HUGE
constraints:
Most of the experimentation only work near absolute zero (-273.15°C)
Quantum stability last only few seconds
Quantum entanglement and probability generate noise, so data is not reliable

17. Simulador Cuántico
Atos QLM Software
Atos QLM Hardware
QPU interface
Optimizers
Simulators
Noise model
Programming
environment
Optimized In-memory Infrastructure
Scalable and Modular
Atos QLM Appliance