Τρίτη, 23 Ιουνίου 2009

Ρομπότ - 1

Το ρομπότ Μαρία
Fritz Lang, Metropolis, 1927
Με τα ρομπότ ασχολείται και μία από τις πρώτες και πιο ακριβές παραγωγές του βωβού κινηματογράφου, η Μητρόπολις, του Φριτς Λανγκ, που γυρίστηκε το 1927 στην Γερμανία. Η υπόθεση εκτυλίσεται το έτος 2026, όταν η εργατική τάξη είναι καταδικασμένη να εργάζεται κάτω από τη Γη, σε ελεϊνά και τρισάθλια εργοστάσια, την ώρα που η άρχουσα ελίτ ζει στην επιφάνεια.
Μια όμορφη γυναίκα, η Μαρία, έχει κερδίσει την εμπιστοσύνη των εργατών και η άρχουσα τάξη φοβάται ότι μπορεί μια μέρα να υποκινήσει εξέγερση. Οι πλούσιοι ζητούν λοιπόν, από έναν καταχθόνιο επιστήμονα να κατασκευάσει ένα ρομπότ - πιστό αντίγραφο της Μαρίας. Οι μηχανορραφίες τους τελικά γυρνούν μπούμερανγκ, καθώς το ρομπότ ηγείται της εξέγερσης των εργατών εναντίον τους, εξέγερση που καταλήγει στην κατάρρευση του κοινωνικού συστήματος.
Η ιδέα της δημιουργίας μηχανικών όντων συνάρπαζε ανέκαθεν τους εφευρέτες, τους μηχανικούς, τους μαθηματικούς και τους ονειροπόλους. Από τον Τενεκεδάνθρωπο στον Μάγο του Οζ μέχρι τα ρομπότ - παιδιά στην Τεχνητή νοημοσύνη του Σπίλμπεργκ και τα φονικά ρομπότ του Εξολοθρευτή, η ιδέα ότι οι μηχανές μπορούν να ενεργούν και να σκέφτονται όπως οι άνθρωποι μας συναρπάζει.
Στην Ελληνική μυθολογία, ο Θεός Ήφαιστος είχε κατασκευάσει χρυσές μηχανικές θεραπαινίδες και τραπέζια με τρία πόδια που μπορούσαν να κινούνται με δική τους θέληση. Ήδη, το 400 π.Χ., ο Έλληνας μαθηματικός Αρχύτας ο Ταραντίνος έγραφε για την πιθανότητα κατασκευής ενός ατμοκίνητου πουλιού - ρομπότ.
Το 1495, ο σπουδαίος Ιταλός αναγεννησιακός καλλιτέχνης κι επιστήμονας Λεονάρντο ντα Βίντσι είχε σχεδιάσει έναν ιππότη - ρομπότ, που μπορούσε ν' ανακάθεται, να κουνά τα χέρια του και να μετακινεί το κεφάλι και το σαγόνι του. Οι ιστορικοί θεωρούν ότι αυτό είναι το πρώτο ρεαλιστικό σχέδιο ανθρωποειδούς στην ιστορία.
Το πρώτο πρωτόγονο αλλά λειτουργικό ρομπότ κατασκευάστηκε το 1738 από τον Ζαν ντε Βοκανσόν, ο οποίος δημιούργησε ένα ανδροειδές που έπαιζε φλάουτο, καθώς και μια μηχανική πάπια. Η λέξη " ρομπότ " προέρχεται από το τσεχικό θατρικό έργο του 1920, R.U.R., που έγραψε ο Karel Capek ( στα τσέχικα, ρομπότ σημαίνει " αγγαρεία " και στα σλοβάκικα " επίμοχθη εργασία " ).
.
Blue Sky Studios, Τα ρομπότ, 2005
Ενώ οι φυσικοί γνωρίζουν τα μυστικά της νευτώνειας μηχανικής, της θεωρίας του Μάξγουελ για το φως, της σχετικότητας και της κβαντικής θεωρίας των ατόμων και των μορίων, οι θεμελιώδεις νόμοι της ευφυϊας εξακολουθούν να καλύπτονται από ένα πέπλο μυστηρίου. Η τεχνητή νοημοσύνη ή ΤΝ δεν είναι ακόμα εφικτή. Οι μαθηματικοί κι οι επιστήμονες των υπολογιστών όμως, δεν πτοούνται. Γι' αυτούς, είναι σπλώς ζήτημα χρόνου να βγει από το εργαστήριο η πρώτη νοήμων μηχανή.
Στην προσπάθειά τους να δημιουργήσουν ρομπότ εδώ και δεκαετίες, αντιμετωπίζουν τουλάχιστον δύο σημαντικά προβλήματα :την αναγνώριση μοτίβων και την κοινή λογική.
Εμείς, όταν μπαίνουμε σ' ένα δωμάτιο, αναγνωρίζουμε αυτόματα το πάτωμα, τις καρέκλες, τα έπιπλα, τα τραπέζια κλπ. Αντίθετα, ένα ρομπότ που σαρώνει το δωμάτιο δεν βλέπει τίποτε άλλο παρά μια τεράστια ομάδα από ευθείες και καμπύλες γραμμές, τις οποίες μετασχηματίζει σε πίξελ. Κι ενώ μας παίρνει μόνο ένα κλάσμα του δευτερολέπτου για ν' αναγνωρίσουμε ένα τραπέζι, για ένα ρομπότ απαιτείται τεράστια ποσότητα υπολογιστικού χρόνου προκειμένου να βγάλει νόημα από αυτό το συνοθύλευμα γραμμών.
Σε μας, τα τρισεκατομμύρια επί τρισεκατομμυρίων υπολογισμών που χρειάζονται για ν' αναγνωρίσουμε τα αντικείμενα κατά την είσοδό μας σ' ένα χώρο, γίνονται υποσυνείδητα : εμείς αγνοούμε μακαρίως όλη αυτή τη διαδικασία. Ο λόγος που γίνονται αυτόματα, χωρίς την άδειά μας και χωρίς να το γνωρίζουμε, έχει να κάνει με την εξέλιξη. Εάν βρισκόμασταν μόνοι στο δάσος και μας κυνηγούσε ένας τίγρης με αιχμηρά δόντια και είχαμε επίγνωση όλων των αναγκαίων υπολογισμών που έπρεπε να κάνουμε για ν' αναγνωρίσουμε τον κίνδυνο και να ξεφύγουμε απ' αυτόν, θα μέναμε παγωμένοι στη θέση μας.
Για να επιβιώσει ο άνθρωπος, το μόνο που χρειάζεται να ξέρει είναι πως θα το βάλει στα πόδια. Όταν ζούσαμε στη ζούγκλα, πολύ απλά δεν μας ήταν απαραίτητο να γνωρίζουμε όλες τις διαδικασίες εισαγωγής κι εξαγωγής δεδομένων στον εγκέφαλό μας, οι οποίες μας επιτρέπουν ν' αναγνωρίζουμε το έδαφος, τον ουρανό, τα δέντρα ή τους βράχους.
Τα ρομπότ έχουν πολύ καλύτερη όραση από τη δική μας, δεν αντιλαμβάνονται όμως τι βλέπουν. Δεν μπορούν να ελιχθούν γύρω από αντικείμενα σ' ένα δωμάτιο, να διαβάσουν κάποιο χειρόγραφο, να οδηγήσουν φορτηγά ή να πετάξουν τα σκουπίδια. Έχουν επίσης πολύ καλύτερη ακοή, αλλά δεν καταλαβαίνουν τι ακούνε. Οι ένοπλες δυνάμεις των ΗΠΑ έχουν δαπανήσει εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια για τη δημιουργία μηχανικών στρατιωτών κι ευφυών στρατιωτικών οχημάτων, χωρίς επιτυχία.
.
Η Δρ. Cynthia Breazeal παίζει με το ρομπότ Kismet
Αφήνοντας κατά μέρος την αναγνώριση των μοτίβων, το δεύτερο πρόβλημα στην ανάπτυξη των ρομπότ είναι ακόμα πιο θεμελιώδες και σχετίζεται με το γεγονός ότι τα ρομπότ δεν έχουν " κοινή λογική ".΄
Κάθε άνθρωπος γνωρίζει για παράδειγμα, ότι το νερό είναι υγρό, ότι μιά μητέρα έχει μεγαλύτερη ηλικία από την κόρη της, ότι τα ζώα δεν απολαμβάνουν τον πόνο, ότι μ' ένα σχοινί έλκεις, δεν απωθείς, ή ότι ο χρόνος δεν γυρίζει πίσω. Καμία όμως, εντολή προγραμματισμού και κανένας μαθηματικός τύπος δεν μπορεί να εκφράσει αυτές τις αλήθειες. Εμείς, έχουμε αυτή τη γνώση διότι έχουμε δει ζώα, νερό και σχοινιά, κι έχουμε μάθει την αλήθεια αβοήθητοι. Τα παιδιά διδάσκονται την κοινή λογική όταν έρχονται τυχαία αντιμέτωπα με διάφορες πτυχές της πραγματικότητας.
Οι διαισθητικοί νόμοι της βιολογίας και της φυσικής μαθαίνονται από τους ανθρώπους μέσω της αλληλεπίδρασης με τον πραγματικό κόσμο. Τα ρομπότ δεν έχουν τέτοιες εμπειρίες. Γνωρίζουν μόνο αυτά για τα οποία είναι προγραμματισμένα εκ των προτέρων.
Στο παρελθόν, οι μαθηματικοί επιχείρησαν να δημιουργήσουν ένα λογισμικό υπερεντατικής εκμάθησης, το οποίο θα συγκέντρωνε όλους τους νόμους της κοινής λογικής σ' ένα μέσο. Το πιο φιλόδοξο εγχείρημα ονομάζεται CYC, κι είναι το πνευματικό παιδί του επικεφαλής της Cycorp, Douglas Lenat. Στα πρότυπα του Σχεδίου Μανχάταν, του υπερεντατικού προγράμματος προϋπολογισμού 2 δισεκατομμυρίων δολλαρίων στο πλαίσιο του οποίου κατασκευάσθηκε η ατομική βόμβα, το CYC δημιουργήθηκε ως σχέδιο ανάλογου μεγέθους για την επίτευξη της γνήσιας Τεχνητής Νοημοσύνης.
.
Το ρομπότ Wall E
W.Disney, Pixar, 2008
Ο Lenat προέβλεψε ότι σε 10 χρόνια, δηλαδή μέχρι το 1994, το CYC θα κατείχε την " κοινή πραγματικότητα " σε ποσοστό 30 - 50%. Ακόμη και σήμερα όμως, το CYC απέχει πολύ από αυτό το στόχο. Όπως διαπίστωσαν οι επιστήμονες της Cycorp, απαιτούνται εκατομμύρια επί εκατομμυρίων γραμμές κώδικα σε γλώσσα προγραμματισμού, για να μπορεί ένας υπολογιστής να προσεγγίσει έστω και την κοινή λογική ενός τετράχρονου παιδιού.
Μέχρι στιγμής, η τελευταία έκδοση του προγράμματος CYC, περιλαμβάνει μόλις 47.000 έννοιες και 306.000 γεγονότα. Παρά τα αισιόδοξα δελτία τύπου που δημοσιεύει τακτικά η Cycorp, ένας από τους συνεργάτες του Lenat, o R.V. Guha, ο οποίος έφυγε από την ομάδα το 1994, δήλωσε το εξής : " Το CYC θεωρείται ευρέως ένα αποτυχημένο πρόγραμμα... σκοτωνόμασταν στη δουλειά για να πετύχουμε έστω κι υποτυπωδώς όσα είχαμε υποσχεθεί ".
Με άλλα λόγια, οι προσπάθειες να ενσωματωθούν σ' ένα πρόγραμμα λογισμικού όλοι οι νόμοι της κοινής λογικής ναυάγησαν, για τον απλούστατο λόγο ότι οι νόμοι αυτοί είναι πάρα πολλοί. Οι άνθρωποι τους μαθαίνουν χωρίς προσπάθεια, διότι τους συναντούν ξανά και ξανά σ'όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Καθώς κινούμαστε στο περιβάλλον, αφομοιώνουμε τους νόμους της φυσικής και της βιολογίας, κάτι που δεν μπορούν να κάνουν τα ρομπότ.
Ο ιδρυτής της Microsoft, Μπιλ Γκέιτς, παραδέχεται : " Αποδείχτηκε πολύ δυσκολότερο απ' ότι αναμενόταν να δώσουμε στους υπολογιστές και στα ρομπότ τη δυνατότητα ν' αντιλαμβάνονται το περιβάλλον τους και ν' αντιδρούν σε αυτό γρήγορα και με ακρίβεια... για παράδειγμα, να προσανατολίζονται μόνα τους σε σχέση με τα αντικείμενα ενός δωματίου, ν' ανταποκρίνονται σε ήχους, να ερμηνεύουν την ομιλία και να μπορούν να πιάνουν αντικείμενα διαφόρων μεγεθών, υλικών και βαθμών ευθραστότητας. Ακόμη και κάτι απλό όσο το να γίνει αντιληπτή η διαφορά ανάμεσα σε μια ανοιχτή πόρτα και σ' ένα ανοιχτό παράθυρο, μπορεί ν' αποδειχτεί διαβολικά περίπλοκο για ένα ρομπότ".
Πηγές στοιχείων : Μίτσιο Κάκου, Η φυσική του ανέφικτου, Αβγό 2009, Time photos, Robots, Amazon com, USA today, Dailynews κι οι ιστοσελίδες της Wikipedia που ήδη αναφέρθηκαν.

Πέμπτη, 11 Ιουνίου 2009

Ένα νέο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα

Το νέο στοιχείο 112
Πηγές στοιχείων : BBC, David Darling.

Τετάρτη, 10 Ιουνίου 2009

Τα νετρίνα εκτείνονται στο σύμπαν

Τα νετρίνα που έμειναν από την Μεγάλη Έκρηξη, μπορούν να εκτείνονται δισεκατομμύρια χρόνια στο σύμπαν.
Πηγή στοιχείων : New Scientist.