Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1987. január-június (20. évfolyam, 1-25. szám)
1987-04-24 / 16. szám
TUDOMÁNYI iiiiiiiilHÉ! m TECHNIKA Szakemberektől gyakran hallani azt a megállapítást, hogy megfelelő software nélkül a számítógép félkarú óriásnak számít. Számítástechnikában a hardware jelenti a „vasat“ - azaz magát a gépet, a software pedig az összes hozzátartozó szellemi terméket, szolgáltatást. A hetvenes évek közepétől az addig jellemző hardware-centrikus tevékenység egyre inkább átadta helyét, s a nemzetközi piacon növekvő mértékben volt tapasztalható a softwa- re-vásárlás igénye. A software termékek közül is kitűnik a mesterséges intelligencián alapuló szakértői rendszerek világméretű kutatása, fejlesztése. Dehát mit is jelent a mesterséges intelligencia? Ez az újkeletű szókapcsolat az intellektuális emberi tevékenység gépi utánzását, sokszorosítását jelenti korunk technikai eszközeinek segítségével. Amikor 1981 végén a japán Információfeldolgozási Fejlesztő Központ megjelentette azóta nagy visszhangot keltett tanulmányát a számítógépek következő, ötödik generációjáról, úgy tűnt, a mesterséges intelligencia kutatói új lendületet kaptak. A japán tervezet ugyanis olyan rendszerek kifejlesztését jelölte meg fő célként, amelyek az emberi feladatmegoldó, helyzetfelismerő és kommunikációs képességekhez hasonló módon járnak el tevékenységük során. A „mesterséges intelligencia" elnevezést John McCarthy, a számítástudomány egyik nagy alakja, a LISP nyelv megalkotója vezette be 1956- ban. A fogalom lényegét illetően azóta sokféle ellentétes nézet csapott össze, mert a „természetes intelligencia" meghatározásában sem egységesek a különböző tudományos iskolák, műhelyek. McCarthy szerint az „értelem" szorosan véve szerveződés. A tömérdek információból, ami az agyban tárolódik, csak alkalmas szervező módszerekkel lehet kikeresni azokat a részleteket, amelyek egy adott feladat elvégzése szempontjából hasznosak. Marvin Minsky, a szakma másik neves egyénisége szerint az agy az információkat „keretekben" tárolja, és eszerint kell a számítógépes tároláskor is eljárni. A keret leginkább egy logikai érvelési rendszer vezéreszméjéhez hasonlítható. Mindkét elméletnek vannak előnyei és hátrányai az emberi gondolkodás leírásában és modellezésében. Két tény azonban bizonyosnak tekinthető. Az egyik az, hogy egyik modell sem tudja ténylegesen megközelíteni az emberi gondolkozás és alkalmazkodóképesség sokoldalúságát és rugalmasságát. A másik pedig, hogy még egyik módszer sem bizonyult alkalmasnak valós számítógépprogramok készítésére. A mesterséges intelligencia viszonylag új tudományág. Fejlődésében három fő időszakot lehet megkülönböztetni. 1 A ,, romantika“ időszaka (1956-1965) Erre a fejlődési szakaszra jellemző az intelligenciateszt-programok készítése a geometriai alakzatok közötti összefüggések megállapítása alapján. Az emberi gondolkodás pszichológiai ismereteinek figyelem- bevételével a szakemberek kidolgozták a „Feladatok megoldására szolgáló általános rendszert“. A rendszer sikeresen oldott meg különböző csoportokba sorolható feladatokat, játék- és stratégiai-tervezőfeladatokat. 2. A mesterséges intelligencia matematikai alapjainak és a programozási eszközök fejlődésének időszaka (1965-től máig) A mesterséges intelligencia fejlődésében mérföldkőnek számít Robinson rezolúciós elméletmódszere, mely több gyakorlati alkalmázás kiindulópontjaként szerepel. így pl. a PROLOG programozási nyelvnél, a robotok tevékenységét irányító procedúráknál, a matematikai bizonyítást végző rendszereknél. Ebben az időszakban az egész szakterület jelentős szétágazása kezdődik meg. Fellendül a felismerés, tanulás, fogalom- és hipotézisformálás, az ismeretek reprezentálása és a természetes nyelven való kommunikáció kutatása. 3. Az alkalmazások időszaka (1971 után) Jelenleg több szakértői rendsz’er működik, amelyeket az orvosi diagnosztikában, a hibák kikeresésénél, besorolásánál és eltávolításánál, a műszaki tervekben és a prognózisok készítésénél alkalmaznak. Az eddigi kutatási eredményekről alkotott nézetek jelentősen eltérnek egymástól. Egyes tudósok szerint, a mesterséges intelligencia kialakítása éppoly fontos, mint az élet keletkezése. Mások úgy vélik, hogy soha nem állítanak elő olyan gépet, amely úgy fog gondolkodni, mint az ember, tehát a mesterséges intelligencia nem szárnyalja túl a természeteset. Az intelligencia valamely megnyilvánulásával működő rendszerek létrehozása nemcsak néhány kutató ködös elképzelése. Néhány éven belül már kereskedelmi forgalomban lesznek kaphatók olyan eszközök és rendszerek, melyek valami módon „intelligensen" viselkednek: felismernek, elkülönítenek tárgyakat, beszédet, szöveget, vagy maguk szervezik meg a rájuk bizott feladat megoldását. Az emberi beszéd felismerésében a japánok már bizonyos eredményeket értek el. Cél a természetes nyelvű, közvetlen beszéddel történő kommunikáció a gépi rendszerek és kezelőik között. Különösen nagy jelentőségűek azok a kutatások, amelyek töredékes, esetleg kétes információk alapján is megbízható következtetésekre jutó gépi rendszerek kialakítását tekintik céljuknak. Ami a mesterséges intelligencia gazdasági oldalát illeti, egy piackutató cég szerint e szakágazat évi fejlődési üteme 50 százalékot tesz ki. A Softwaren belül a szakértői rendszerek utáni kereslet évente 74 százalékos növekedést mutat. Howard Dock, az arizonai DM Data cég elnöke szerint a mesterséges intelligenciát tartalmazó rendszerek piaci forgalma 1990-re az USA-ban 3 milliárd dollár lesz. Egyes becslések szerint 1995-re az új számítógépi programok 30 százaléka ebbe a kategóriába fog tartozni. A mesterséges intelligencia fejlesztését irányozza elő a KGST- országok „2000-ig terjedő komplex tudományos-műszaki programja" és a nyugat-európai országok Euré- ka programja is. Az amerikai IBM és CDC cégek önállóan végzik a kutatásokat e téren. A mesterséges intelligencia eredményei jól hasznosíthatók a szakértői rendszerekben, melyek rohamos fejlődést mutatnak a nyolcvanas évek elején. A szakértői tudásbázisú rendszerek tulajdonképpen számítógépi programok, amelyek speciális ismereteket felhasználva a bonyolult feladatokat oldó szakemberek cselekvését utánozzák. Felépítésükben és tulajdonságaikban a szakértői (expert) rendszerek különböznek a tudományos-műszaki számításokat végző programoktól. Vegyük sorjában a szakértői rendszerek legjellemzőbb tulajdonságait: 1 - Az eddigi programokban a szakismeretek a program utasításai között voltak. E rendszereknél az ismeretek és az irányító stratégia élesen el vannak különítve. 2 - A „tudás-bázis" tartalmazza a kiválasztott feladat megoldásához szükséges szakértői ismereteket. Tartalmaz általános és sajátságos, bebizonyított és heurisztikus ismereteket. 3 - A szakértői rendszer a tudásbázis adatait sorban használja fel. általában a felhasználó és a számítógép közötti párbeszéd formájában. A rendszer nem feltételezi, hogy a felhasználó szakember. 4 - A szakértői rendszer bizonytalan ismereteket és a felhasználó bizonytalan feleleteit is tudja értelmezni. 5 - Részkövetkeztetéseket tud levonni, magyarázni és megokolni is tud. A szakértői rendszerek két fő csoportját különböztetjük meg: diagnosztikai és tervező rendszereket. A diagnosztikai rendszer feladata az adatok hatásos értelmezése. Alapja a következtető mechanizmus, mely az adatok és a tudásbázis felhasználásával minden válaszadás után fontosabbá teszi a vizsgált modellt. A tervező szakértői rendszerek esetében általában ismert a megoldás célja és a kezdeti állapot. A rendszer feladata, hogy az adatok felhasználásával megtalálja a célravezető lépések (műveletek) sorozatát. A szakértői rendszerek legfontosabb kihasználási területe az energetika és atomenergetika műszaki diagnosztikája. A szakértői rendszer alapelemei: a feladatok megoldását irányító program és a formális logikai rendszer. Ezek feladata, hogy a bemeneti adatokból logikusan levezethető következtetéseket, határozatokat szolgáltassanak a felhasználóknak. Egyre használatosabb a logikai programozás, melynek képviselője a PROLOG magasszintú nyelv. A PROLOG program az objektumokról és a köztük levő összefüggésekről alkotott kijelentések (ítéletek) definiálásából tevődik össze. A nyelv leírása egyszerű, sokban hasonlít a természetes nyelvekhez. Az egyik legsikeresebb szakértői rendszer a SRI International cég Prospectorja segítségével a geológusok jelentékeny molibdén-lelóhe- lyet tudtak meghatározni Washington államban. A szakértői rendszerek eladásával már több erre szakosodott cég foglalkozik, a Tekno- wledge és Syntelligence cégek az Egyesült Államokban, a Symbolics Nagy-Britanniában, a Cognitech Franciaországban. Csehszlovákiában is foglalkozik néhány intézmény a szakértői rendszerek fejlesztésével. A CSTA Matematikai Intézetében az EQUANT szakértői rendszer, a bratislavai Orvos-biológiai Kutatóintézetben a CODEX, a Prágai Műszaki Főiskolán a FEL-EXPERT és a MIFELEX rendszereket dolgozták ki. A FEL- EXPERT szakértői rendszert már több hazai és külföldi szervezetben használják az orvosi diagnosztikában. E rendszer a Pascal programozási nyelv felhasználásával készült. Üzemeltethető a PDP11, SM3/SM4, JPR12R, és ADT számítógépeken az RT11, FOBOS, FSX11 és DOS- RV operációs rendszerekben. A szakértői rendszerek ipari elterjedésével a kolíni Tesla és a Prágai Műszaki Föskola Elektrotechnikai Kara foglalkoznak. Ezen rendszerek jelentősen meggyorsítják és megerősítik a döntési folyamatokat. Elősegítik a számítás- technikai eszközök hatékonyabb kihasználását, a számitógépes analízis alapján szakismeretet nyújtanak a felhasználóknak. IZSÓF BÉLA Kőolaj a prekambriumból Geológusok jelentős kőolajkészletre bukkantak Ausztrália északi részének ősi kőzeteiben. Ez az eddig felfedezett legősibb köolajkincs, és azt sugallja, hogy lehetnek hasonló, eddig ismeretlen szénhidrogén-készletek a világ más részein is. Az a feltevés, hogy alig volt vagy egyáltalán nem lehetett élet a prekambriumi időkben, a 0,6-4,5 milliárd év közötti időszakban, messze van az igazságtól. Mikroszkópos alga- és baktériumkövületeket már a három és fél milliárd éves kőzetekben is találtak, de a legtöbb prekambriumi kőzetet annyira megváltoztatta a hő és a nyomás, hogy már kevés szerves maradványt tartalmaznak, így senki sem lehet biztos benne, hogy a kőolajat létrehozó mikroorganizmusok valóban léteztek abban az időben. Az utóbbi években több bizonyíték került a geológusok kezébe a prekambriumi kőolaj létezéséről. Bitumen szivárgott ki a prekambriumi palalerakódásokból az amerikai Nagy-tavak környékén, és a Szovjetunióban is megpróbáltak kőolajat kivonni prekambriumi kőzetekből. Az ausztrál készletek azonban teljesen eltérőek. „Élő kőolajnak tekinthetők, vagyis ez a kőolaj átszivárgott a kőzeteken és összegyűlt a likacsos rétegekben, így könnyebb, kevesebb kátrányt tartalmazó szénhidrogén - könnyebb kivonni és könnyebb a feldolgozása is. Az észak-ausztrál MacArthur-medencéről már régóta tudják, hogy sok szerves anyagot tartalmaz. A Canberrái bányászati kutatóintézet munkatársai próbafúrásokat mélyítettek ezen a tájon, és kőolajat találtak. A kőolajhordozó kőzetek 1,4-1,7 milliárd évesek. Palából és mészkőből állnak - olyan lerakódásokból, amelyeket a sekély vízben élő algák telepei hoztak létre. Ellentétben a hasonló korú skóciai és grönlandi kőzetekkel, az ausztrál kőzetek alig változtak a letűnt évmilliók során, csak kissé összenyomódtak és „megsültek" a föld belső hőjétől. A skóciai és grönlandi kőzetek annyira felhevültek és eltorzultak, hogy már csaknem felismerhetetlen az eredeti szerkezetük. A MacArthur medencében talált kőolaj legalább olyan ősi, mint maguk a kőzetek. Skóciában a rétegek annyira meggyúrödtek, hogy az ősi kőzetek olykor a fiatal rétegek fölé kerültek. A Shetland- szigetek egyik lelőhelyén például olyan kőolajra bukkantak 400 millió éves kőzetrétegekben, amely 200 millió éves üledékrétegekben keletkezhetett. Az ausztrál lelet alapján a geológusok már arról spekulálnak, hogy talán még gazdagabb kőolajkincsre bukkanhatnak a világ más részein. Elemzésük szerint Északnyugat-Európa prekambriumu kőzetei olyan drasztikusan megváltoztak, hogy aligha bukkanhatnak bennük nagy lelőhelyekre. Sokkal kecsegtetőbb területnek ígérkezik a kutatásokra az észak-amerikai földrész középső része, Szibéria egyes részei és Dél-Afrika bizonyos vidékei. Hogy ezeken a vidékeken rejt-e a föld mélye olyan nagy kóolajkincset, mint Alaszkában vagy az Északi-tengeren, ezt a további intenzív kutatásnak kell kiderítenie. Erre azonban minden bizonnyal nem kerülhet sor addig, amíg a kőolajár krízise el nem múlik. B-A DAR MILYEN SZABÁLYOSAN FOROG A FOLD? Talán nem olyan pontosan, mint ahogyan elképzeljük. Forgástengelyének szabályos eltolódásait a Nap és a Hold gravitációs hatása okozza. De ezen túl megfigyelhető egy szabálytalan mozgás is, amelynek okát a kéregben vagy bolygónk belsejében kell keresnünk. A franciaországi Földfizikai Intézet három munkatársa a földtengely északi sarokpontjának egy mintegy 20 méteres körzetben végzett mozgására keresi a magyarázatot. Ez a mozgás két közeli periódusú összetevőre bontható, 1 év, illetve 435 nap periódussal, közülük az utóbbi a jelentősebb. Az okok tisztázása még csak a találgatások szintjén mozog: talán a légkör hatásának tulajdonítható, vagy a szeizmikus tevékenység okozta tömegátrendezö- dések tehetők érte felelőssé. A földi mágneses tér időbeli változásait a szilárd kéreg határán (2900 méter mélységben) a magmafolyadék mozgásával próbálA jégkorszakok okozója: A Nap A gleccserek szakaszos előretörése, amely létrehozta a nagy jégkorszakokat a Földön, a naptevékenység szakaszos ingadozásának a következménye és nem földi kataklizmák váltották ki őket, mint egyes tudósok állítják - jelentették ki a lofféról elnevezett leningrádi műszaki-fizikai intézet kutatói. Minthogy eddig nem ismerték az ismétlődő jégkorszakok kialakulásának mechanizmusát és a történelem előtti élőlények tömeges kipusztulásának okait, régebben sokan katasztrófa-elméletekkel spekuláltak. Most a leningrádi tudósok, elemezve az Antarktiszról és Grönlandról származó jégmagokat, egyértelmű bizonyítékot találtak a naptevékenység 80-600 éves frekvenciájú szakaszos ingadozására. Még értékesebb következtetésekre jutottak a tengerek mélyéről kiemelt, sok millió éves üledékrétegek alumínium-26 és bór-10 izotóptartalmát elemezve. Ebből kiderült, hogy a Nap tevékenysége akár 15 százalékkal is csökkent, méghozzá olyan ritmusban, amely megfelel a földtörténet korszakainak. Ez a mechanizmus tökéletesen megmagyarázza a jégkorszakokat és az élőlények pusztulását, nincs szükség ismeretlen kataklizmára gondolni. Ezeket a naptevékenység-változásokat feltehetően a Nap anyagának keveredése okozza központi égitestünk belsejében, a hosszú időtartamú változások oka pedig az lehet, hogy a Naprendszer ködökön halad át a Tejútrendszer spirálkarjaiban. ják magyarázni, talán ugyanez okozza a sarokpont vándorlását is. VÉDELMEZŐ LACTOBACILUSOK Hegymászóknak, űrhajósoknak és mindazoknak, akiknek természetes ellenállóképességét csökkentette a kiállt stressz, védelmet nyújthatnak a fertőzés ellen a tartui egyetemen végzett kísérletek eredményeként. A kutatók megfigyelték, hogy ilyen körülmények között csökken a lactobacilusok száma a véráramban. Ezek a bacilusok összekapcsolódva a vörös vérsejtekkel, eU pusztítják a kórokozókat, amelyek megtámadhatják őket. Jóllehet az űrhajósok csaknem steril környezetben élnek, mindig fennáll a veszély, hogy az egyébként ártalmatlan mikroorganizmusok veszélyessé válnak az űrállomás zárt környezetében. Lactobacilus-injekciókkal a normális szintre állíthatják vissza a fertőzésekkel szembeni természetes ellenállóképességet. AZ ÚRSZEMÉTDOMB FELSZÁMOLÁSA A szemét nemcsak a Földön okoz gondoL hanem a világűrben is. Amerikai radarállomások immár ötezer darab, teniszlabdánál nagyobb tárgyat kísérnek figyelemmel Föld körüli pályájukon, közöttük kiszolgált mesterséges holdakat és mindenekelőtt felrobbant rakéták darabjait. Egy-egy űrszonda mintegy 200 darab, a Földről jól követhető darabra szakadhat szét, ezenkívül még több mint ezer darab, centiméter nagyságú repesz keletkezik belőle, amelyek a legkülönbözőbb pályákon cikáznak bolygónk körül. Az Egyesült Államokban most kidolgozták az űrbéli gyűjtés javaslatát. Az úrkuka bolygónk körül keringene és fogókarjával össze- gyújtené a darabokat. Űrrepülőgép vinné pályára a hat méter hosszú és négy méter átmérőjű szemétgyűjtőt, amelynek munkáját a Földről irányítanák. A megtelt kukát visszahozná a Földre az űrrepülőgép. Mesterséges intelligencia és szakértői rendszerek
