Колумна, академик Љупчо Коцарев: Новите предизвици на инженерството на 21 век

Колумна, академик Љупчо Коцарев: Новите предизвици на инженерството на 21 век

Се наоѓаме на раскрсница и неминовно се наметнува прашањето: Што понатаму?

Пишува: проф. д-р Љупчо Коцарев, претседател на МАНУ

На 20 март 2020 година требаше да се одржи свечена академија по повод јубилејот - 100 години од основањето на Македонското здружение на инженери и архитекти. Оваа колумна е обраќањето што академик Љупчо Коцарев, претседател на МАНУ, требаше да го има по повод јубилејот.

Почетоци

Почетоците на инженерството можат да се забележат од дамнина. Данте Алигери зборува за градењето на кулата на Вавилон (кулата на Бабел) и „намерата луѓето да се искачат на небото, сакајќи, во нивната глупост, не да бидат еднакви, туку да го надминат својот творец“.


„Кула вавилонска“ од Питер Бројгел Постариот / Фото: Wikimedia Commons

Според Националната академија за инженерство од САД, професијата денес позната како инженерство се појавува во текот на 16 век, за да доживее развој од невидени размери во 20 век, кои и денес продолжуваат. Институтот за технологија во Масачусетс (познат и како МИТ) е отворен во 1865 година со 15 студенти. Денес, МИТ е глобален предводник во инженерството и технологиите. На 26 февруари 2020 година, МИТ објави список со 10 предизвикувачки технологии за 2020 година.

Ќе се задржам само на три од овие десет технологии. Првата технологија е интернет без неовластен пристап, или, со други зборови, интернет базиран на квантна физика кој ќе овозможи инхерентно безбедни комуникации. Тим предводен од Стефани Венер од Универзитетот за технологија „Делфт“ гради мрежа што поврзува четири града во Холандија со помош на квантна технологија. Пораките што се испраќаат преку оваа мрежа ќе бидат недостапни за натрапниците.

Хиперперсонализирана медицина е втората технологија. Осумгодишно девојче по име Мила, која страда од катастрофална болест предизвикана од уникатна генска мутација, доби лек произведен само за неа. Лекарите во Бостон направија чудо само за 10 месеци – толку беше потребно да помине од идеја до реализација. Во трудот со наслов Олигонуклеотидна терапија за ретка генска болест приспособена на пациент, објавен во New England Journal of Medicine (октомври 2019 година) е опишан случајот на Мила, кој зачуди со брзината на развој на лекот и неговиот невиден степен на персонализација. Лекот го доби името „миласен“, тој ја стабилизирала нејзината состојба, а Мила почна да стои и да оди.


Академик Љупчо Коцарев

Третата технологија е вештачката интелигенција (ВИ). Во потрага по градење помоќни алгоритми, истражувачите користат сè поголеми количини податоци и компјутерска моќ, потпирајќи се на централизирани услуги во облак. Ова не само што генерира алармантни количини на емисии на јаглерод, туку исто така ги ограничува брзината и приватноста на апликациите за ВИ. Но, тоа почна да се менува. Техничките гиганти и академските истражувачи работат на нови алгоритми кои ги намалуваат постојните модели на длабоко учење без да се деградираат можностите на моделите.

Вештачка интелигенција

Подолу ќе се задржам малку повеќе на темата вештачка интелигенција (ВИ). Кога зборуваме за ВИ, 1956 е по многу нешта значајна година. Летото 1956 година група извонредни мислители (научници и инженери) се собраа на колеџот Dartmouth College во Хановер, Њу Хемпшир. Меѓу нив беа компјутерскиот научник Марвин Мински, основачот на теоријата на информации Клод Шенон и двајца идни добитници на Нобеловата награда по економија, Херберт Сајмон и Џон Неш. 1956 година е значајна и по други работи поврзани со ВИ. Тогаш е напишана „првата програма за вештачка интелигенција“ - првата програма дизајнирана да расудува. Набрзо, логичниот теоретичар (тоа е името на програмата) докажа 38 од првите 52 теореми во главата 2 од Principia Mathematica. Доказот на теоремата 2.85 се смета за поелегантен од доказот на Расел и Вајтхед. Тогаш, во 1956 година, Чомски почна да работи на неговата генеративна лингвистика, а Розенблат ги дизајнира првите модели на невронски мрежи, срцето на сите современи ВИ-системи.

Deep Blue / Фото: Wikimedia Commons

Благодарение на невронските мрежи, ние денес сме сведоци на големите промени во ВИ-системите наменети за игри: од компјутерот Deep Blue кој во 1997 година го победи Гари Каспаров, преку компјутерот Watson кој успешно се натпреваруваше на квиз во 2011 година, па сè до AlphaGo Zero, предложен во 2018 година, кој учи да игра само преку играње против себе. AlphaZero ги замени знаењето и аргументите за специфичните домени користени во традиционални програми за игри, со длабоки нервни мрежи, алгоритми за учење со подобрување и алгоритми за пребарување по дрвjа. Системите слични на AlphaZero немаат потреба ниту од податоци ниту од користење експертско мислење.

Предизвици

Во краткиот расказ „За точност во науката“, Хорхе Луис Борхес ни претставува замислена империја во која картографската наука станува толку развиена и прецизна, што нејзе ѝ требаше мапа на иста скала како самата империја. Тековните пристапи во ВИ се карактеризираат токму со тоа: аспирација за мапирање на сѐ, од моделите за вселената до човечките емоции што се толкуваат низ најситните мускулни движења во човечкото лице. Сè станува предмет на квантификација. Во светот доминираат неколку глобални компании, кои, со помош ВИ, создаваат нови инфраструктури и механизми за акумулација на капитал и искористување на човечките и Земјините ресурси. Жедта за нови ресурси предизвика потрага по сè подлабоки слоеви на податоци кои може да се користат за да се измери човечката психа, свесна и несвесна, приватна и јавна, индивидуална и општа.

Објектот на МАНУ / Фото: Википедија

Во „Анатомија на еден ВИ систем“, есеј од 2018 година, Крафорд и Џолер преку примерот на еден ВИ-производ од „Амазон“ ги анализираа еколошките и човечките ресурси потребни за развој, производство, одржување, и конечно отуѓување (отфрлање) на AmazonEcho. AmazonEcho подразбира голем меѓусебно поврзан синџир на процеси: (1) добивање литиум во Боливија, (2) создавање големи бази на податоци за учење во Југоисточна Азија, (3) употреба на бродови и меѓународната логистика, (4) анализирање на податоците од страна на AlexaVoiceService низ дистрибуирани податочни центри, и (5) складирање на дигитален отпад (последното место на сите ВИ-потрошувачки уреди) во Гана, Пакистан и во Кина.


Првиот модел на AmazonEcho / Фото: Wikipedia

Ваквите истражувања помагаат да се разберат глобалните импликации на ВИ. Новите технолошки и инженерски решенија сè повеќе ќе имаат (негативна) улога во тоа како се распределуваат можностите, богатството и знаењето. Вистинската димензија потребна за изградба на ваквите системи е премногу сложена, премногу затскриена зад параванот наречен интелектуална сопственост и премногу заглавена во логистичка комплексност за да може целосно да се разбере. Негативните последици од новите технолошки и инженерски системи треба да се адресираат што поскоро, имајќи предвид дека тие овозможуваат централизирање на моќта во рацете на неколкумина и зголемена нееднаква распределба на трошоците и придобивките што ја придружуваат оваа централизација.

Што понатаму


Се наоѓаме на раскрсница и неминовно се наметнува прашањето: Што понатаму? Големиот број истражувања потврдуваат дека човечкиот притисок врз планетата Земја сè уште расте, не се намалува. Затоа „наместо да седиме како Владимир и Естрагон, кои чекаат бесконечно и залудно за да пристигне некој по име Годо“, секој од нас треба да реагира за подобрување на нејзина/негова благосостојба, како и за напредок на нашето општество, не чекајте другите да дејствуваат.


Графички дизајн: Кети Пренда

Почнав со кулата на Вавилон, па затоа ќе завршам со Библиотека на Вавилон - расказ од господарот на симболите, Борхес. Тој во Библиотеката на Вавилон зборува за (конечна) библиотека која ги содржи сите книги некогаш напишани и секоја можна пермутација или малку погрешна верзија на секоја од тие книги. Филозофските импликации на овој расказ се многубројни. Библиотеката станува искушение, дури и опсесија, затоа што ги содржи, но истовремено и ги крие (во библиотеката има многу некорисни работи), оние книги што нудат одговори на нашите клучни прашања – книги, скапоцени камења на просветлување. Јас, за доброто на сите, се надевам дека ќе ги најдеме што поскоро.