Система вычисления знаний Wolfram Alpha.

Система вычисления знаний Wolfram Alpha.
 
Английский математик, работающий в области компьютерной алгебры и теории сложности вычислений, Стивен Вольфрам (Stephen Wolfram) работает над новинкой – впечатляющей и грандиозной. Она может стать такой же важной для всего мира и для Интернета, как и Google. Однако предназначение системы будет несколько другим. То есть это не конкурент Google, система, в отличие от поискового механизма, будет системой подбора, или вычисления, ответов на заданные на естественном языке вопросы.
 
Новый веб-сервис называется Wolfram Alpha, а доступ к нему широкой аудитории пользователей будет открыт в мае этого года. Мистер Вольфрам еще не опубликовал деталей возможностей новой системы. А один из основоположников концепции семантического веба Нова Спивак (Nova Spivak) уже имел возможность ознакомиться с новинкой и решил описать, что он видел, на сайте Twine.

Вольфрам и его команда создали то, что они сами называют «системой вычисления знаний» для Интернета. Это означает, что любой пользователь может задавать механизму вопросы, на которые Wolfram Alpha и будет отвечать. Система не будет предоставлять список документов, в которых может содержаться ответ (как в случае Google). С другой стороны это не просто гигантская база данных, наполненная информацией, вроде сайта Wikipedia. И она не только распознает язык запроса и находит на нем подходящие документы, как работает Powerset.
 
Здесь все гораздо серьезнее: Wolfram Alpha вычисляет ответы на большое количество разнообразных вопросов, даже на фактические вопросы вроде «Где находится Тимбукту?» или «Сколько протонов в атоме водорода?».
 
Это очень интересно: вычисление ответов. Система не содержит в себе огромное количество введенных вручную пар вопросов и ответов, и она не разыскивает ответы в своей базе данных, содержащей фактическую информацию. Вместо этого механизм понимает и вычисляет ответы на определенные вопросы. К тому же, Wolfram Alpha не просто отвечает на вопросы. Система также помогает ознакомиться с имеющимися знаниями о вещах и связи между ними. Ответы, которые она предоставляет, содержат рассчитанные данные или факты плюс подходящие диаграммы, графики, ссылки на связанные с данным вопросы и другие источники. Таким образом, пользователь не только получает ответ на конкретный вопрос, но и получает возможность исследовать существующую информацию и оформлять новые сведения в ответы.
 
Как же работает система по вычислению ответов на вопросы Wolfram Alpha? Для подбора ответов механизм использует встроенные модели из разных областей знаний, заполненные данными и алгоритмами, которые и представляют собой реальные познания.
 
Например, в Wolfram Alpha содержатся формальные модели того, что нам известно о науке. Это не только огромное количество данных о законах физики и свойствах предметов и явлений, но также информация о физическом мире. Пользователь может задавать вопросы на тему физики, а система вычислит ответы, даже если она не была запрограммирована на ответ на каждый из заданных вопросов. Причем наука – всего одна из областей, которая заложена в системе. Кроме этого в Wolfram Alpha имеется информация о технологиях, географии, погоде, кулинарии, бизнесе, путешествиях, людях, музыке и о многом другом. Интерфейс ее настроен на естественный язык, благодаря этому вопросы задаются как в простой речи или с использованием сокращенных обозначений.
 
Похоже, целью создателей была разработка системы, способной работать с формальными знаниями (всеми формально признанными системами, наборами эвристических правил, алгоритмами, правилами, методами, теоремами и фактами). Поисковые же механизмы работают с неформальными знаниями – всеми текстами и документами в разных средствах обмена информацией.
 
Использование Wolfram Alpha подобно подключению к разумному электронному мозгу. Система выдает впечатляюще точные и полные ответы на большой спектр вопросов, заданных разными способами. Причем, как уже говорилось, ответы обрабатываются под заданный вопрос, а не просто достаются из базы данных. То есть, Wolfram Alpha очень отличается от Google. Ведь поисковик просто предлагает список документов исходя из ключевых слов поиска, а вот поисковой механизм не анализирует ни вопрос, ни ответ.
 
Какой бы умной не казалась система Wolfram Alpha, это все же не HAL 9000 из «Космической Одиссеи Артура Кларка», да ее и не планировали сделать таковой. У механизма нет личного мнения или чувств. Это не искусственный интеллект в плане симуляции человеческого разума. Это скорее система, которая была разработана для предоставления полных ответов из разных сфер знаний. Этот своеобразный и очень мощный калькулятор работает со многими вопросами, ответы на которые недвусмысленные и поддающиеся вычислению.
 
Не стоит переживать и о том, что однажды Wolfram Alpha станет слишком интеллектуальной системой и захватит мир. Ведь это всего лишь вычислительная машина, а не разум.
 
Удивительно, кстати, что мистер Вольфрам смог сохранить в секрете новинку до сих пор. Ведь это очень амбициозный и серьезный проект. Более сотни сотрудников тайно работают над обширной системой знаний, которая собирается из терабайт необработанных данных, статистической информации, алгоритмов и профессиональных знаний.
 
А вот информация для тех, кто больше интересуется науками. Например, Wolfram Alpha способна решать беспрецедентные задачи на числовые последовательности, на счет, а также отвечать на вопросы о человеческом геноме. Система также находит ответы на вопросы из других тем (кулинария, люди, экономика, и так далее). Некоторые считают, что и Google может предоставлять ответы на вопросы. По крайней мере, ответы есть возможность отыскать в результатах поиска. Так зачем же трудиться и создавать такую сложную систему? Да именно потому и нужен механизм Wolfram Alpha, ведь он не просто подбирает ответы, как Google. Он вычисляет их с пониманием сферы знаний и на основе логики, вычленяя нужную информацию из огромного количества данных по отдельно взятой теме.
 
Во многих случаях такое вычисление является более адекватной альтернативой простому поиску. Например, можно, конечно, решать математические задачи, используя поисковую систему (допустим, поиск таблицы умножения). Для работы с небольшими числами поиск так же функционален, как и система Wolfram Alpha. Но с помощью поиска пользователь не сможет получить ответы на все возможные виды умножения – такая себе бесконечная таблица умножения. Именно в таких случаях поиск не поможет. Вычисления будут производиться по заданному алгоритму, и выдаваться готовыми только при запросе. В систему Wolfram Alpha не нужно будет вводить все ответы на все возможные вопросы заранее. (Фактически, это и вовсе невозможно – создать такую таблицу, в которой были бы результаты всех примеров умножений всех известных чисел; для этого понадобилось бы неограниченное количество места, а также и неограниченное количество времени, чтобы подсчитать и внести в такую таблицу все данные.)
 
Благодаря этому указанному выше примеру становится очевидным, что вычислительный механизм Wolfram Alpha – это гораздо более эффективный способ получения ответов на вопросы, чем поисковая система. И даже, несмотря на то, что Google становится более совершенным благодаря большему количеству информации, распространяющейся в Интернете, поисковик никогда не даст ответов на ВСЕ вопросы. То есть, в Google есть и всегда будут недостатки – нехватка информации. В нем не найдется данных по всем вопросам, которые важны сегодня, а тем более, которые будут важны в будущем. И если пользователи не размещают определенной пары «вопрос-ответ» на каком-то из веб-ресурсов, Google не сможет найти ответ на вопрос из пары. Вполне возможно, что разработчики Google как раз работают над дополнением, подобным Wolfram Alpha. Но вряд ли оно будет такого же высокого уровня, как и вычислительная система.
 
В то время как поисковик Google дает только ответы на вопросы, которые были найдены на одной из веб-страниц, механизм вычисления ответов Wolfram Alpha даст ответ на вопрос, даже ранее не встречавшийся системе. Это при условии, что ей известен алгоритм ответа на подобные вопросы, и в ней есть соответствующие данные, которые можно обработать. Однако, это очень серьезная оговорка.
 
Механизм Wolfram Alpha заменяет вычислениями хранение информации. Общие алгоритмы вычисления ответов на разные вопросы хранить в системе проще, чем вносить и сохранять ответы на все возможные вопросы.
 
Основатель и управляющий компанией Project10X, Миллс Дэвис (Mills Davis), считает, что в данном случае речь идет о компромиссе между временем и пространством в процессе вычислений. В случае если задача очень сложная, может потребоваться много времени для поиска ответа. И если ответ просто уже хранится в базе данных, конечно, найти его будет проще. Таким образом, более надежным и рациональным будет гибридный подход к хранению ответов в системе Wolfram Alpha (механизм должен запоминать все ответы на уже заданные ему вопросы, чтобы далее предлагать на них уже готовые ответы без необходимости повторять вычисления). К тому же есть смысл в создании и баз данных заранее просчитанных ответов на очень сложные вопросы. (Примером может быть поиск очень больших неделимых чисел.) Эти ответы также стоит хранить в системе. Вполне возможно, что разработчики Wolfram Alpha продумали также и этот подход. Для многих вопросов, с другой стороны, нет необходимости хранить заранее вычисленные ответы.
 
В то время как Google помогает найти информацию, которую люди коллективно публикуют, Wolfram Alpha высчитывает ответы на вопросы, которые мы как цивилизация знаем и накопили в течение времени. Это новый шаг в распространении знаний и сведений в мире, новая ступень в развитии «Глобального интеллекта». И, соответственно, в качестве нового шага в развитии получения информации Wolfram Alpha предлагает именно вычисление данных вместо их простого поиска. По сути своей механизм вычисления отличается от простых поисковых систем вроде Google. И в планах его создателей никоим образом не было желания заменить Google. Ведь Wolfram Alpha не поможет найти информацию о новой модели авто, которую пользователь хочет приобрести, отыскать публикации в блогах на интересующую человека тему или помочь выбрать отель для медового месяца.
 
Вполне возможно, что создатели Google не только заинтересуются новой системой, но и пожелают приобрести ее. И не потому, что Wolfram Alpha грозит стать серьезным конкурентом Google. Ответ здесь очевиден: благодаря Wolfram Alpha ее владельцам открывается абсолютно новое и обширное поле деятельности – трафик, потребляемый в процессе вычисления ответов.
 
С другой стороны, Wolfram Alpha все же может стать сильным соперником другим сервисам: онлайновой энциклопедии Wikipedia, базе знаний Cyc, семантическому поиску от Metaweb – Freebase, поиску информации в Интернете True Knowledge и проекту START Project, а также и поисковым механизмам на естественном языке (вроде нового продукта от Microsoft).
 
Самое время поговорить о том, какое место занимает сервис Wolfram Alpha в Семантической Паутине. Один из основных вопросов заключается в том, можно ли взять за основу системы именно Семантическую Паутину, а не математический механизм. Есть ли у Wolfram Alpha недостатки из-за того, что она не работает на одном из языков Семантической Паутины – RDF, OWL, Sparql или других. Оказывается, нет необходимости использовать в качестве основы для системы именно Семантическую Паутину. На самом деле, было бы очень сложно изложить все данные, заложенные в Wolfram Alpha, на языке OWL с его онтологиями. Конечно, в некоторых случаях было бы очень удобно, если бы система объединялась с Семантической Паутиной – чтобы с помощью других семантических приложений можно было получить доступ к данным в системе. Результативность Wolfram Alpha могла бы стать более высокой, если бы ответы на вопросы система выдавала и на языках RDF или OWL с помощью интерфейса SPARQL. Однако для предоставления данных внутри системы мистер Вольфрам создал более эффективный способ.
 
Вряд ли есть необходимость внедрять свойства Семантической Паутины в сам механизм. По крайней мере, на данный момент Wolfram Alpha работает достаточно хорошо и без него. Семантическая Паутина может пригодиться для того, чтобы обмениваться имеющейся информацией с другими системами. А предоставление доступа к данным Wolfram Alpha для других систем может пойти только на пользу команде Вольфрама.
 
Важно, что наподобие OpenCyc (системы, разработавшей серьезную базу общих знаний), Wolfram Alpha является программой, управляемой централизованно и вручную. Похоже, что у господина Вольфрама и его команды есть какой-то свой метод введения данных в механизм, который является более рациональным и удобным, чем уже известные другим разработчикам. Ведь их работа колоссальна – в мире столько разных областей знаний. И внедрение в систему хотя бы малой части этих знаний может оказаться сложной и трудоемкой работой. В то же время, вряд ли кто-то из разработчиков решится вручную курировать всю информацию о каждом вопросе. Централизованный ручной контроль над Wolfram Alpha наверняка легче поддается регулированию и управлению, а также более эффективен, если учитывать, что проект настолько масштабен и сложен. Благодаря этому можно избежать проблем с качеством и логичностью результатов. Тем не менее, есть риск, что именно эта централизация управления может оказаться и проблемой для создателей проекта, и причиной возникновения затрат. Но похоже, что на эти жертвы мистер Вольфрам готов пойти. На данный момент пока не ясно, как именно составляется база данных механизма, и какое количество информации уже было введено в Wolfram Alpha, однако на первый взгляд масштабы проделанной работы впечатляют.
 
Проект Wolfram Alpha нужно считать инженерным достижением, а не научным. Возможные фактические вопросы, а также и вычислительные модели, и данные, нужные для создания ответов, были сформированы в основные блоки, ставшие базой для вычисления знаний. Опираясь на эти блоки, система может работать с ними, выполнять нужные вычисления по заданным алгоритмам и вычислять ответы практически тут же. Команда проекта вручную (но иногда и автоматически) вводила огромное количество необработанных фактических данных, связанных с разными отраслями знаний, а также и модели и алгоритмы для вычисления ответов. Такая модульная система в совокупности с математическим механизмом позволила создать программу, способную работать с большими группами данных, являющих собой реальные знания. К тому же пользователи в итоге смогут задавать собственные вычисления – просто ставя системе вопросы.
 
Кстати, концепция блоков знаний повторяет идею Вольфрама о клеточно-автоматической вычислительной машине, способной вычислить любую величину и любое явление, потому что все в мире состоит из базовых блоков и основывается на правилах, которые взаимодействуют друг с другом.
 
Точно также, на основе простых блоков знаний пользователи Wolfram Alpha смогут получать нужную им информацию, и, кроме того, используя более сложные блоки, система будет выводить результаты высшего уровня. Из простых результатов вычислений синтезируются сложные ответы. Конечно, каждый, кто хоть что-то понимает в программировании, распознает в этом процессе суть дизайна качественного ПО.
 
Сервис Wolfram Alpha являет собой новый подход к созданию интеллектуальной машины, которая избавляет человека от формирования сложных, организованных экспертных систем, содержащих данные о разных областях знаний. Механизм более простой, нежели организованный искусственный интеллект и оригинальные приложения Семантической Паутины. К тому же, похоже, Вольфрам изобрел способ, как сделать организацию системы более практичной, и она работает.
 
Естественно, в связи с работой нового проекта возникает масса вопросов. Остается только наблюдать на практике, насколько разумной и удобной окажется Wolfram Alpha. Насколько возможно и как просто ее расширение? Не станет ли сложнее добавлять в механизм данные? Будет ли система ошибаться? С какими формами знаний сможет она работать в будущем?
 
Наверняка, и сам мистер Вольфрам понимает, что Wolfram Alpha не сможет давать людям советы по поводу карьеры или личных отношений. Также, неясно, насколько универсальным является данный механизм, и как он будет в дальнейшем идти в ногу с новыми знаниями человечества. (Ведь на данный момент все новые данные вводятся в систему самим Вольфрамом и его командой, и это довольно трудоемкий процесс.) Но также очевидно, что Стивен Вольфрам – очень амбициозный человек. И, похоже, он знает, как будет работать сервис в будущем, и на достигнутом останавливаться не собирается.
 
Есть также сомнения, связанные с систематическими ошибками. Есть ли риск появления ошибок в ответах, причиной которых может стать ручной ввод информации в систему? Те люди, которые вводят данные и разрабатывают формальные модели, должны и определять способ «мышления» системы. То есть, и вопросы, и ответы, с которыми ей придется работать. По мнению Вольфрама, работа с фактическими знаниями обеспечивает уверенность в отсутствии ошибок и погрешностей. Ведь подобные данные можно найти и в других системах вроде Wikipedia, или в учебниках или разной документации.  По крайней мере, сейчас разработчики стараются фокусировать работу механизма на вопросах, у которых может быть только один ответ. К примеру, каждый согласится, что цена акции Google на определенное число составляла определенную сумму в долларах, и никакую другую. Именно на вопросах такого типа и фокусирует внимание Wolfram Alpha.
 
Однако все же существуют такие фактические вопросы, в ответах на которые могут быть погрешности – в зависимости от источников данных или схем, с помощью которых вычисляется ответ. Следовательно, именно выбор источников информации должен проводиться внимательно и тщательно, чтобы отображать максимально точные данные.
 
Стратегия Вольфрама заключается в работе с очень надежными общепринятыми источниками. Это известные научные модели, общедоступные данные о фактах вроде погоды, географии ли рынка ценных бумаг, опубликованные достойными уважения и доверия организациями и государственными службами. Однако и это тоже мнение узкого круга специалистов – команды Вольфрама, считающей источник надежным или ненадежным. Хотя с другой стороны, это выдержка из мнений ученых касательно нашей цивилизации.  Wolfram Alpha – это инструмент поиска ответов на вопросы о сегодняшнем мире, основанный на всеобщем согласии по поводу представлений о нем. Нужно также принимать во внимание, что некоторые наши представления о мире довольно туманны. К примеру, глобальное потепление. Одни ученые считают его катастрофой, другие же и вовсе отрицают его наличие в природе. Те же несогласия есть и в экономике, и в других областях знаний. Следовательно, часто бывает так, что единого верного ответа не существует, есть одинаково обоснованные варианты. Следовательно, погрешности неизбежны, и ничего страшного в этом нет, раз уж даже ученые порой не согласны друг с другом. К счастью, разработчики обеспечивают проверку информации – дают возможность изучить и альтернативные ответы (или даже сами источники информации по теме). А это тоже немаловажно.
 
Интересно, что система Wolfram Alpha, созданная предоставлять фактические ответы, может привести к возникновению вопросов, не имеющих однозначных ответов. Это могут быть вопросы, связанные с философией, восприятием мира и даже общественно-госудсрственной политикой. Программа, вполне возможно, повлияет на наши жизни также серьезно, как и Google. Однако, еще неясно, насколько широко она будет использоваться.
 
Система хороша сама по себе, а пользовательский интерфейс простой и качественно сработанный. В дополнение к этому, ответы содержат диаграммы и графики, не только текст. Стоит помнить, что Wolfram Alpha разработана для людей с IQ на уровне самого Вольфрама. Может, информацию, содержащуюся в системе, стоит и упростить, чтобы она стала боле понятной для среднестатистических пользователей.
 
Возникает вопрос: насколько простым людям нужны такие исчерпывающие ответы на их фактические вопросы? Возможно, иногда народ и будет пользоваться Wolfram Alpha. Но, скорее всего, не так часто, как Google. С другой стороны существует уверенность, что академики, исследователи, студенты, государственные служащие, журналисты и другие профессионалы в разных областях нуждаются в такой программе, и будут пользоваться ею более чем часто.
 
Похоже, также, что у Wolfram Alpha есть более обширный потенциал, чем тот, что на данный момент опубликовал мистер Вольфрам. Наверняка у него в отношении системы есть более серьезные амбиции. Может, она станет единственной в своем роде в Интернете, вычисляющей фактические ответы на вопросы. Возможно, механизм будет даже лучше, чем Google, подбирать документы в Сети. То есть, выдавать пользователю сам ответ, и в довесок к нему – ссылки на дополнительную информацию в Интернете.
 
Существует перспектива того, что команда Вольфрама также создаст и дополнительные программно-прикладные интерфейсы, и приложения для более качественной реализации предназначения системы.
 
Одно можно сказать наверняка: система Wolfram Alpha достаточно впечатляющая, а ее создатель Стивен Вольфрам заслуживает наивысшей похвалы.

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.