Új Ifjúság, 1988 (36. évfolyam, 1-52. szám)
1988-03-02 / 9. szám
új ifjúság 10 A számítógépekkel kapcsolatban egyre gyakrabban felmerül a mesterséges intelligencia, az MI fogalma. Ez a fogalom az ötvenes években keletkezett, meghatározott számítógép-alkalmazások megjelölésére. Ha egy probléma emberi intelligenciát igényel, és ezt a problémát egy számítógép is képes megoldani, akkor a számítógép emberi intelligenciát szimulál. Ez tulajdonképpen az adatfeldolgozásnak egy sajátos formája, amelynél numerikus adatok helyett szimbólumok feldolgozása történik. E szimbólumok a valóságos világ tárgyait vagy folyamatait írják le, amelyeket azután programfogalmak kapcsolnak össze, és szabályok irányítanak. A mesterséges intelligencia fogalma nyilvánvalóan olyan benyomást tesz, mintha a számítógép ténylegesen tudna gondolkodni. Tény, hogy a Mi- rendszerek is csak előre elkészített programokkal dolgoznak. Az, hogy az önálló gondolkodás lehetséges-e vagy sem, attól függ, hogy ezen itt mit értünk. Egy, a lényeget tükröző meghatározás az, hogy a számítógép egyes információkból célszerű cselekvési utasítások kombinációját állítja elő, még elő nem fordult szituációk esetére. Az Mi-programok ilyenfajta gondolkozási teljesítményekre ma már képesek. I. Az MI Fö KUTATÁSI TERÜLETE 1. Természetes beszédrendszerek az ember-gép kommunikáció javítására A kutatás az MI-nek ezen a részterületén két irányban folyik. Az egyik célja a természetes beszéddel kapcsolatos komplex információ-feldolgozási folyamatoknak az informatika eszközeivel történő pontos leírása és megmagyarázása. A beszélt nyelv megértéséhez egy kimondott szó hanghullámait egy tárolt értékkel kell összehasonlítani, hogy a szavak mondattani sorrendjét elemezni lehessen. A probléma abban jelentkezik, hogy a szó hangmintája a szónak a mondatban elfoglalt helyétől és a beszélőtől függően nagyon különböző lehet, és azt még egy zajszintből is ki kell szűrni. Az utóbbi években a kutatások súlypontja áttevődött a párbeszéd során fellépő kiegészítő problémákra: a partnerek váltakozó kezdeményezésére, a beMesterséges intelligencia szélgetés visszavezetése meghatározott pontokra, képesség a párbeszéd kereteinek korlátozására. 2. Szakértői rendszerek — különböző tudományterületekkel kapcsolatos képességek konzerválása Ezen a területen olyan programrendszereket fejlesztenek, a- melyek eddig emberi szakértőknek fenntartott feladatokat tudnak megoldani. Példa erre a Dendral-rendszer, amely tömeg- színkép-elemzés vizsgálata alapján következtet a vizsgált molekula vegyi struktúrájára. Teljesítőképessége egy magasan képzett vegyészével hasonlítható össze, speciális esetekben ezt felül is múlja. Ugyancsak híressé vált a Mycin természetes beszédhozzáféréssel, amely bizonyos bakteriológiai betegségekre orvosi diagnózist állapít meg és gyógymódot javasol. Teljesítőképessége messze meghaladja egy átlagos orvos képességeit. A szakértői rendszerek szempontjából közömbös, hogy a rendszer embert vagy műszaki tárgyat diagnosztikái. 3. Dedukciós rendszerek: bizonyításra képes számítógépek Matematikai tételek számítógéppel történő bizonyítására az informatika számos területén már bevezették. Ilyen például a logikai programozás (Prolog), a programszintézis, a program-felülvizsgálat, hardverkonfigurációk hiba- mentességének felülvizsgálata. A dedukciós rendszerek legcélszerűbb felhasználási területe a program-felülvizsgálat. Egy adott program hibamentességének ellenőrzése egy másik program elemző munkájával történik. Az elemzés után a program egy sor matematikai tételt nyomtat ki, és ha ezek matematikai igazságát bizonyítani lehet, akkor az eredeti program hibátlan. 4. A képfelismerés az MI egyik nagy részterülete Miután az emberi látás csaknem öntudatlanul megy végbe, a folyamat bonyolultsága csak akkor válik tudatossá, ha megkíséreljük ezt a képességet műszaki rendszerre átvinni. Az ipari termelésben alkalmazott robot- rendszerekben éppen a látóképesség hiánya az oka annak, hogy a robotok munkafolyamatai merevek és szerelési, palettázó, markoló és más igényesebb feladatokra csak korlátozottan lehet őket felhasználni. A jelenlegi kutatás és fejlesztés célja olyan rendszerek megalkotása, amelyek igényesebb képelemzési feladatokat is meg tudnak oldani, és amelyeknél a képjelenet ismeretanyagának a bevitele és értékelése egyre nagyobb szerepet játszik. Ismeretanyagon ebben a vonatkozásban azok a feladattal kapcsolatos háttérinformációk értendők, amelyekre a képelemzés megoldásánál az embernek is szüksége van. Ide tartoznak a tények és szabályok arról, milyen módon kell az elemzés eredményeit felfogni és értelmezni. Ezt az ismeretanyagot a számítógépbe be kell vinni (ismeretszerzés) és tartalmát megfelelő formában kell kifejezni (ismeretprezentálás). Ilyen módon lehet az intelligens ismeretanyag-értékelést elvégezni: a képadatoknak a meglevő ismeret- anyag alapján történő értelmezése után az összefüggések rögzítése következik, majd a tények és szabályok figyelembe vételével logikus végkövetkeztetések levonása a befejező lépés. 5. A robottechnológia mint az automatizálás továbbfejlesztésének kulcskérdése A számítógéppel vezérelt robotok fejlesztésén az USA-ban és Angliában már a hatvanas évek végén intenzíven dolgoztak. Az alapkutatások eredményeire támaszkodva ez a terület gyorsan felhasználásra orientált ágazattá fejlődött, amely a gyártás automatizálásában ma már kulcsszerepet játszik. 1986 elején Európában kb. 30 000 robot üzemelt, Japánban 65 000, az USA-ban 20 ezer. A mai robotkutatás a harmadik generációjú autonóm robotok terén folyik. A második generációjú robotok ugyan már rendelkeznek szenzorokkal, amelyek segítségével képesek érzékeléssel összefüggő funkciókat végezni, azonban még nem autonómok olyan értelemben, hogy a« érzékelést követő tevékenységet nem tudják önálló döntéssel ösz- szekapcsolni. II. AZ MI ALAPVETŐ TECHNIKAI A hagyományos adatfeldolgozás és az MI között jelentős különbségek állnak fenn. A klasz- szikus adatfeldolgozásnál az információk vagy világosan kifejtve jelennek meg, vagy részei a megoldási algoritmusnak, vagyis a programnak. Itt tehát mindig zárt problémákkal van dolgunk; a bevitt adatokkal és az algoritmussal a kivitel meg van határozva. Ezzel szemben az Ml-al- kalmazásokkal kapcsolatban megállapítható, hogy tipikusan gyengén strukturált, elméletileg kevéssé feltárt területeken találhatók, ahol nincsenek zárt megoldások, gyakran lehet egymásnak ellentmondó egyedi információkkal vagy információhiánnyal találkozni. Tipikus továbbá az MI- rendszerekre az információk egy részének szabályszerű jellege: az információfeltárási folyamathoz óriási mennyiségű egyedi adat absztrakciója révén kialakult szabály kerül felhasználásra. Az e- lőbbiekben vázolt különbségek alapján az MI saját technikákat fejlesztett ki. A végkövetkeztetési mechanizmusok lehetővé teszik kiegészítő állítások levezetését a meglévőkből. Ezeknél a matematikai logikának, különösen a klasszikus állítmánylogikának fontos szerepe van, itt azonban a monoton végkövetkeztetések nem elegendők. A komplex alkalmazási területekre nem monoton következtetési módra van szükség. Például az első közelítésre elfogadhatónak tűnő feltevéseket a rendszer mindaddig igaznak fogadja el, amíg az ellenkezője be nem igazolódott. Ekkor mindazokat a végkövetkeztetéseket, amelyek az előbbi feltételezésen alapulnak, törli. A második lényeges technikája az MI-nek a heurisztikus keresés. Sok problémát egy ún. keresési fa formájában lehet ábrázolni, amely azonban nem triviális problémák esetében rendkívül nagy méretű lehet (gondoljunk csak a sakkjátékra). A „vak“ keresés, tehát a fa teljes átvizsgálása általában még az elképzelhető leggyorsabb számítógéppel sem oldható meg. Ezért heurisztikus technikát fejlesztettek ki, amelyek a helyzet értékelése alapján a keresés során egész ágakat mellőznek. További fontos heurisztikus problémamegoldó technikaként kifejlesztették a problémamegoldó absztrakció technikáját. A keresési fa nagy részeinek célszerű mellőzéséhez ismeretekkel kell rendelkezni az adott területről. Ebből következik az MI alapvető jelentőségű feladata: a felhasználásra alkalmas ismeretanyag gyűjtése, számítógép általi feldolgozásra alkalmas előkészítése és felhasználása. III. AZ MI-KUTATÁS CÉLKITŰZÉSÉ: EMBERSZABÁSÚ SZÁMÍTÓGÉPRENDSZEREK KIALAKÍTÁSA Az információtechnika jelenlegi dinamikája megnehezíti és hosszabb távra többé-kevésbé lehetetlenné teszi konkrét prognózisok készítését. Senki sem tudhatja ma biztonsággal felvázolni, mit fog a mesterséges intelligencia a következő huszonöt évben elérni. A további Mi-kutatás alapvető céljai közé kell sorolni az emberszabású számítógéprendszerek kialakítását, amivel meg kell a- kadályozni,' hogy az ember számítógépre szabott lénnyé degradálódjék! Az erre irányuló kutatásoknak az a feladata, hogy a számítógépet az átlátszatlan, érthetetlen és megközelíthetetlen eszközből megbízható, az életet megkönnyítő szerszámmá változtassák. A programoknak ismereteket kell tartalmazniuk saját magukról, aminek alapján saját tevékenységüket érthető formában meg tudják magyarázni. Tarthatatlan állapot, hogy a számítógépprogramok olyan kijelentéseket és adatokat szolgáltatnak, a- melyek fontos döntések alapjait képezik, de sok esetben nincs lehetőség a kijelentések és adatok eredetének felülvizsgálatára. „A számítógép, amely segítségünkre van és előnyünkre szolgál“ és ,,a számítógép, amely adminisztrál minket, lehengerel bennünket és uralkodik rajtunk“ a jövő két ellentétes lehetősége. Az, hogy melyik tendencia fog érvényesülni, nem a számítógépektől függ, hanem attól, milyen módon és mire használjuk őket. Izsóf Béla Eddig ismeretlen szerkezetű szén ? Veszélyben az Alpok! A környezet- károsodás szempontjából az Alpok a világ leg- veszélyeztettebb hegyvidéke. Erre a következtetésre a Nemzetközi Természetvédelmi Uniónak (IUCN) a konferenciáján jutottak. Az okokat a kutatók főképp az erdőpusztulásban, a Jellegzetes alpesi gazdálkodás visszaszorulásában, a túlfejlesztett idegenforgalomban és a gépkocsi-közlekedés okozta környezet- szennyezésben, a vizeknek és a levegőnek az elszennyeződésében látják. Mindezek a tényezők együttesen károsan hatnak az Alpok növény- és állatvilágára. A konferencia résztvevői — az érdekelt államok és különféle környezetvédelmi szervezetek képviselői — azt javasolták, hogy hozzanak létre egy olyan nemzetközi központot, amely módszeresen figyeli az Alpok környezeti viszonyainak alakulását, s a helyzet javítására javaslatokat dolgoz ki. Ez a központ — a konferencia szerint — arra is szolgálhatna, hogy segítsen leépíteni azokat a művelődési és nyelvi gátakat, amelyek mindeddig akadályozták az együttes cselekvést. Az elemi szénnek két — grafit és gyémánt — módosulatát ismerjük. Ez utóbbinak az alapegysége az oktaéder (kettős gúla), míg az előbbié a hatszög alakú, síkban elhelyezkedő gyűrű. Némelykor azonban a szén viselkedése sem az egyik, sem a másik szerkezettel nem magyarázható meg. Ilyen jelenséggel van dolgunk például akkor, amikor lézerrel grafitot párologtatunk el. Ekkor a szénatomok nem e- gyesével, hanem eltérő számú atomból álló csoportokban távoznak el, s közöttük meglepően gyakoriak a 11, a 15, a 19 vagy a 23 atomból álló csoportok. A szén két ismert szerkezetével az sem magyarázható meg, ahogyan a szén alkotta tűkristályok (a whiskerek) az őket „bombázó“ elektronok sugarát szórják. Van Vechten és D. A. Készlet egyesült államokbeli kutatók úgy vélik, hogy a tűkristályokat vizsgálva újfajta — a szén eme sajátos tulajdonságait megmagyarázó — szerkezetre bukkantak. Ök grafitöt ionárammal bombáztak, s az ekkor kiszakított szénatom- csoportokból növesztették tűkristályaikat. Szerintük csak a képünkön látható szerkezettel magyarázható meg az a mód, ahogyan e tűkristályok az elektronokat szórják. Ez a szerkezet 5 szénatomos gyűrűkből áll. Három ilyen gyűrű úgy kapcsolódik egymáshoz, hogy az egyik oldaluk közös, s együttesen lapátkerékszerű alakot öltenek. Ez a szerkezet éppen 11 szénatomból áll, ezért a két kutató úgy véli: a lézerrel való párologtatáskor is ugyanez a szerkezet érteti meg, hogy miért olyan gyakori a 11 szénatomos csoport. A 15, a 19 és a 23 szénatomos csoportokat pedig azzal magyarázzák, hogy ezekben a „lapátkerék“- nek egy vagy több szárnya egy-egy további — 6 szénatomból álló — gyűrűvet egészül ki. Mivel az eredeti gyűrűnek és a kiegészítő gyűrűnek az egyik oldala közös, minden ilyen újabb gyűrű négy-négy atommal növeli a szerkezet méretét. A föltevést közreadó kutatók nagy reményeket fűznek a „lapátkerekes“ szerkezethez: azt remélik, hogy különlegesen előnyös tulajdonságú új anyagot sikerül készíteniük belőle. Például egymás mellé rendezett „lapátkere- kek“-ből méhsejtszerű szerkezetet hozhatnak létre, s az így kialakítandó rétegeket szénláncokkal rögzíthetik majd egymáshoz. Ettől az anyagtól azt várják, hogy húzószilárdsága tízszerte-na- gyobb, a sűrűsége háromszorta kisebb lesz, mint a titáné, s a grafittal ellentétben nem lesz törékeny, ám éppoly jól vezeti majd az áramot, mint a grafit. Abban is reménykednek, hogv ez az anyag szupravezetővé tehető, mégpedig talán nem is túlságosan alacsony hőmérsékleten. Más tudósok azonban e most született föltevéssel kapcsolatosan még óvatosságra intenek. Kenyérsütés fűtéssel és rádióhullámokkal Nagy-Britannlában sikeres kísérleteket végeztek egy olyan kenyérsUtő kemencével, amely a hagyományos fűtési módot párosítja a rádióhullámokkal való hevítéssel. Az eredmény: a 45 dekás cipók feleannyi idő — tizenöt perc — alatt sülnek meg, s az energiamegtakarftás 30 százalékos. A hagyományos hevítéskor a hű a terméknek a széli részein át jut a belsejébe, mig a rádióhullámok — akárcsak a mikrohullámok — annak teljes állományát átforrósítják, s így a hű a termékben egyenletesen oszlik meg. A kettőnek a kombinálása már más iparágakban is bevált. Villámgyors áramvezetés szupravezető hártyában Egyesült államokbeli kutatók megállapították, hogy a viszonylag magas hőmérsékleten szupravezető anyagokban (ezek fölfedező! érdemelték ki az 1987. évi fizikai Nobel-díjat) roppant rövid villamos jelek, torzulás nélkül továbbíthatók. A kísérletekben az impulzusok — közülük a legrövidebb csupán 2 attomásodperces (2.10-18 s) volt — egy hordozóanyagon lévő vékony ittrium-bárium-réz-oxid filmen terjedtek. így ennek a szupravezető anyagnak az átbocsátó képessége százszorosán felülmúlta a fényvezető szálakét. Persze, az a távolság, amelyen a jelek továbbítódtak, csupán néhány milliméter. Ezért nem is gondol senki arra, hogy Ilyen szupravezetőkkel váltsák fel a nagy távolságot áthidaló fényvezető szálakat. De például az efféle szupravezető elemekkel működő számítógépben kitűnő eredményt érhetnek el a kicsiny távolságokat minden eddiginél sebesebben megtévő Jelek.
