Shyam Sankar: Rozwój współpracy człowieka z komputerem.

Przetwarzanie danych dzięki samej sile obliczeniowej nie jest w stanie rozwiązać globalnych problemów. Innowator w dziedzinie eksploracji danych Shyam Sankar wyjaśnia, dlaczego rozwiązanie złożonych problemów (jak schwytanie terrorystów czy wykrycie ogromnych, ukrytych tendencji) nie polega na znalezieniu odpowiedniego algorytmu, a na właściwej symbiotycznej relacji między obliczeniami komputera a ludzką kreatywnością.

Opowiem o dwóch rozgrywkach szachowych.

Pierwsza miała miejsce w 1997,
wtedy Garry Kasparov

przegrał z maszyną - Deep Blue.

Wielu uznało to za nadejście nowej epoki,

w której nad człowiekiem dominuje maszyna.

Ale teraz, 20 lat później, największe przełożenie

na nasz stosunek do komputerów ma iPad,

a nie HAL z Odysei Kosmicznej.

Druga rozgrywka to turniej freestyle z 2005,

w którym człowiek i maszyna mogli uczestniczyć

jako partnerzy, a nie jako przeciwnicy.

Na początku wyniki były przewidywalne.

Nawet superkomputer został pokonany

przez arcymistrza
ze stosunkowo słabym laptopem.

Zaskakujący okazał się finał. Kto wygrał?

Wcale nie arcymistrz z superkomputerem,

a dwóch amerykańskich amatorów

używających trzech słabych laptopów.

Ich umiejętności sterowania komputerem

do określenia sytuacji na szachownicy

skutecznie stawiały czoła
lepszej znajomości szachów

arcymistrza i lepszej mocy obliczeniowej

przeciwników.

Rezultat jest zdumiewający:
przeciętni ludzie i maszyny

pokonali najlepszego człowieka
i najlepszą maszynę.

Czy nie miała to być maszyna przeciw człowiekowi?

Zamiast tego, mamy owocną współpracę.

Dużo uwagi zwracaliśmy
na pogląd Marvina Minskiego

dotyczący sztucznej inteligencji
przez ostatnie 50 lat.

Oczywiście jest ona atrakcyjna.
Wielu zostało jej zwolennikami.

Stała się dominującą szkołą w informatyce.

Jednak u progu ery wielkich danych,
systemów sieciowych,

otwartych platform, technologii wbudowanych,

uważam, że to czas
na ponowną ocenę alternatywnych wizji,

które opracowywano w tym samym czasie.

Myślę o symbiozie człowiek
komputer wg J.C.R. Licklidera

być może lepiej określonej
jako "inteligencja rozszerzona".

Licklider był tytanem informatyki,
który miał ogromny

wpływ na rozwój technologii i Internetu.

Jego pogląd zakładał
współpracę człowieka z maszyną

w podejmowaniu decyzji,
kontrolowaniu złożonych zdarzeń

bez sztywnej zależności

od wcześniej ustalonych programów.

Zwracam uwagę na słowo "współpraca".

Licklider zachęca,
aby nie wykorzystywać tostera

i nie zmieniać go w
androida Datę z "Star Treka"

ale żeby nadać człowiekowi więcej zdolności.

Ludzie są niesamowici, to jak myślimy,

nasze nieliniowe podejście, kreatywność

iteracyjne hipotezy - wszystko bardzo trudne,

jeśli w ogóle możliwe do wykonania przez komputery.

Licklider rozumiał to intuicyjnie - rozważania człowieka

wyznaczanie celów, formułowanie hipotez,

określanie kryteriów i ocenianie.

Ludzie są też ograniczeni.

Nie radzimy sobie z skalowaniem, liczeniem.

Konieczne jest umiejętne zarządzanie talentami,

żeby zespół rockowy mógł przetrwać i grać.

Licklider przewidział, że komputery
będą wykonywać całą rutynową pracę,

potrzebną, by dać pole
dla zrozumienia i podejmowania decyzji.

W spokoju, bez większego rozgłosu

ta koncepcja odniosła zwycięstwo
również poza szachami.

Zwijanie białka – temat,
który jest tak rozległy jak szachy:

jest więcej sposobów zwijania
białka niż atomów we wszechświecie.

To kluczowy problem z ogromnym wpływem

na naszą zdolność rozumienia i leczenia chorób.

A do takiego zadania,
siła obliczeniowa nie wystarcza.

Foldit, gra stworzona przez naukowców,

uzmysławia wartość takiego podejścia.

Nie-specjaliści, nie-biolodzy, a amatorzy grają w grę,

przestawiają na ekranie strukturę białka,

pozwalając komputerowi
na uwzględnienie sił atomowych

i interakcji oraz rozpoznawanie
problemów strukturalnych.

To podejście pokonało
superkomputery w 50% przypadków

i zremisowało w 30%.

Dzięki Foldit niedawno
dokonano znaczącego odkrycia,

rozwiązano strukturę
małpiego wirusa Masona-Pfizera.

Proteaza wymykająca się ustaleniu
przez ponad 10 lat

została rozwiązana
przez trzech graczy w kilka dni,

możliwe, że to pierwszy poważny postęp naukowy

pochodzący z gry komputerowej.

W ubiegłym roku, na miejscu Bliźniaczych Wież

został odsłonięty pomnik 11 września.

Przedstawia on nazwiska tysięcy ofiar

wykorzystując piękny pomysł - "wymowną bliskość".

Nazwiska zostały
umieszczone obok siebie na podstawie

ich wzajemnych relacji jako:
przyjaciół, rodzin, współpracowników.

Zestawienie ich wszystkich było trudne obliczeniowo

wyzwanie: 3500 ofiar, 1800 związków,

konieczność uwzględnienia fizycznych wymagań,

i estetyka.

Po raz pierwszy media opisywały,

algorytm powstał w Nowojorskiej

pracowni Local Projects.
Prawda jest nieco bardziej złożona.

Podczas gdy algorytmu używano,
by rozwinąć szkielet,

był on już wykorzystywany,
aby zaprojektować efekt końcowy.

Zatem w tym przypadku, komputer określał miliony

możliwych układów,
zarządzał złożonym, relacyjnym systemem

i śledził bardzo duży zestaw pomiarów

i zmiennych, pozwalając ludziom skupić się

na projektowaniu i możliwościach kompozycyjnych.

Tak więc, im częściej patrzysz wokół siebie

tym więcej dostrzegasz wyobrażeń Licklidera wokół.

Czy to rozszerzona rzeczywistość w iPhonie,
czy GPS w samochodzie

symbioza człowiek-komputer
daje większe zdolności.

Zatem, jeśli chcesz udoskonalać
symbiozę człowiek-komputer

co możesz zrobić?

Możesz zacząć od nadania metodzie cech ludzkich.

Zamiast myśleć o tym jak komputer rozwiąże problem,

zaprojektuj takie rozwiązanie jakby robił to człowiek.

Kiedy to zrobisz, zdasz sobie sprawę, że spędzasz

cały swój czas na interakcji
między człowiekiem a maszyną,

projektując rozwiązania
wykluczające opór.

Opór jest ważniejszym czynnikiem

niż zdolności człowieka czy moc maszyny

w określaniu całkowitych możliwości.

Dlatego, dwóch amatorów z kilkoma laptopami

zręcznie pokonało superkomputer i arcymistrza.

Kasparow mówi, że procesowanie
to produkt uboczny oporu.

Lepsza metoda współpracy – mniej oporu.

Minimalizowanie oporu
okazuje się być decydujące.

Albo inny przykład: dużo danych.

Każda interakcja na świecie jest rejestrowana

przez wciąż rosnącą gamę czujników: telefon,

kartę kredytową, komputer.
Rezultatem jest ogrom danych

co daje nam możliwość

bardziej wnikliwego zrozumienia ludzi.

Podejścia do zbiorów danych
skupiają się na pytaniach:

“Jak je przechowywać? Jak je przeszukiwać?

Jak je przetwarzać?”

To ważne, ale niewystarczające pytania.

Nie jest konieczne wymyślanie, jak obliczać,

ale co obliczać. Jak narzucić ludzką intuicję

danym w takiej skali?

Ponownie, zaczynamy od nadania metodzie cech ludzkich.

Kiedy PayPal rozpoczęło działalność ich największym

wyzwaniem nie było:
"Jak przesyłać pieniądze online?"

ale: "Jak to zrobić i nie być oszukanym
przez przestępczość zorganizowaną?"

Dlaczego to takie trudne?
Wprawdzie komputery umieją

wykrywać oszustwa na podstawie modeli,

ale nie potrafią ich tworzyć bazując na wzorcach,

których nigdy wcześniej
nie widziały, a przestępczość zorganizowana

ma wiele wspólnego z tą publicznością:
to genialni ludzie.

bezwzględnie sprytni,
przedsiębiorczy (Śmiech)

ale mają też jedną ogromną i zasadniczą różnicę: cel.

Podczas gdy komputery
same łapią wszystkich oprócz

najsprytniejszych oszustów,
złapanie tych najsprytniejszych stanowi różnicę

między sukcesem a porażką.

Jest cała klasa problemów

ja adaptacja przeciwników.
Rzadko, jeśli w ogóle są one obecne

w powtarzalnym modelu,
który jest rozpoznawalny przez komputery.

Zamiast tego, istnieje nieodłączny element
innowacyjności czy dezorganizacji,

i coraz częściej te problemy
są ukryte w wielkich danych.

Na przykład terroryzm.
Terroryści zawsze dostosowują się

do nowych okoliczności

i pomimo tego co widać w telewizji, ich adaptacje,

i wykrywanie ich, są całkowicie ludzkie.

Komputery nie wykrywają
nowych modeli i zachowań a ludzie tak.

Ludzie wykorzystujący technikę, testujący hipotezy,

szukający zależności w odpowiedziach
na polecenia zadawane maszynom.

Osama bin Laden
nie został schwytany dzięki sztucznej inteligencji.

Został złapany przez oddanych,
pomysłowych, genialnych ludzi

przy współudziale różnych technologii.

Choć brzmi to kusząco,
nie da się w sposób ściśle określony

znaleźć sposobu odpowiedzi
korzystając z eksploracji danych.

Nie mamy przycisku "znajdź terrorystę",
a im więcej danych

integrujemy z wielu różnorodnych źródeł,

w wielu różnych formatach,

z odmiennych systemów,
tym mniej efektywne staje się zdobywanie danych.

Zamiast tego, ludzie będą przyglądać się danym

i poszukiwać zależności,
a jak Licklider przewidział dawno temu,

kluczem do znacznych rezultatów
jest tu odpowiedni typ współpracy

Kasparow zaś sugerował,

że klucz do minimalizowania nieporozumień
tkwi w interfejsie.

Obecnie dzięki tej metodzie
możliwe jest m.in. przeczesywanie

wszystkich dostępnych danych
z wielu różnych źródeł,

identyfikacja kluczowych relacji
i umieszczanie ich w jednym miejscu,

co wcześniej było prawie niemożliwe.

Dla niektórych ma to zastraszające konsekwencje dla

prywatności i swobód obywatelskich.
Dla innych zaś to zapowiedź ery

większej ochrony prywatności i swobód,

w każdym razie mają one fundamentalne znaczenie.

Muszą zostać uznane i nie mogą być zniesione,

nawet z najlepszymi zamiarami.

Przyjrzyjmy się kilku przykładom wpływu

jaki technologie wywarły
na symbiozę człowiek-komputer

w ostatnim czasie.

W październiku 2007, amerykańskie i koalicyjne siły

zaatakowały kryjówkę Al-Kaidy w Sindżar

na syryjskiej granicy w Iraku.

Odkryli tam skarbnicę dokumentów:

700 biograficznych szkiców
zagranicznych bojowników.

Opuścili oni swoje rodziny w Zatoce Perskiej,

Lewancie i Północnej Afryce,
aby dołączyć do Al-Kaidy w Iraku.

Odnalezione dokumenty to kwestionariusz osobowe

które, bojownicy wypełniali,
kiedy dołączali do organizacji.

Okazuje się, że również Al-Kaida

nie jest pozbawiona biurokracji. (Śmiech)

Odpowiadali na pytania typu: ”Kto cię zwerbował?”,

“Z jakiego miasta pochodzisz?”
„Czym chciałbyś się zajmować?”

W ostatnim pytaniu
został ujawniony zaskakujący pogląd.

Zdecydowana większość zagranicznych bojowników

starała się zostać
zamachowcem-samobójcą dla męczeństwa

co było niezwykle ważne,
ponieważ między 2003 a 2007, w Iraku

miało miejsce 1382 zamachów samobójczych
główny powód niestabilności.

Analiza tych danych była trudna.
Oryginały były po arabsku

zatem musiały zostać zeskanowane i przetłumaczone.

Nieporozumienia w tym zadaniu
nie pozwalały na znaczący

postęp w operacyjnych ramach czasowych
wykorzystując jedynie

ludzi, PDF-y i samodzielną wytrwałość.

Badacze musieli podnieść
ludzkie umysły i technologię

na poziom pozwalający zanurzyć się głębiej, odkryć

nieoczywiste hipotezy, i faktycznie takie się pojawiły.

20% zagranicznych bojowników było z Libii,

50% z nich z jednego miasta w Libii,

co niezwykle ważne,
ponieważ wcześniejsze statystyki mówiły

o trzech procentach. Pomogło to również dostrzec,

że coraz większego znaczenia
w al Kaidzie nabiera Abu Yahya al-Libi,

starszy duchowny
w Libijskiej Islamskiej Grupie Bojowej.

W marcu 2007, wygłosił on przemówienie,

po którym gwałtownie wzrosła
liczba libijskich bojowników

Prawdopodobnie najbardziej pomysłowe
i najmniej oczywiste,

jest to, że dzięki dokładnej analizie, naukowcy

byli w stanie dogłębnie zbadać
sieć organizacyjną w Syrii,

która była całkowicie odpowiedzialna
za przyjmowanie

i transport zagranicznych bojowników do granicy.

Była to sieć najemników, a nie ideologów,

którzy byli w niej dla zysku.

Na przykład, saudyjscy bojownicy opłacani byli

znacznie lepiej niż libijscy, pieniędzmi

które w przeciwnym razie trafiłyby do Al-Kaidy.

Być może przeciwnicy mogliby
przerwać ich własną sieć

gdyby wiedzieli,
że oszukują potencjalnych dżihadów.

W styczniu 2010, tragiczne trzęsienie ziemi,
7,0 w skali Richtera, nawiedziło Haiti.

Było to trzecie
najbardziej śmiercionośne trzęsienie ziemi,

po którym milion ludzi, 10 % społeczeństwa,
zostało bez dachu nad głową.

Jeden pozornie niewielki aspekt pomocy humanitarnej

stawał się coraz bardziej ważny,
gdy dostarczenie żywności

i wody stawało się coraz trudniejsze.

Styczeń i luty są suchymi miesiącami na Haiti,

a pomimo tego, w wielu obozach
udało się wykorzystać wodę stojącą.

Jedyna instytucja posiadająca szczegółową wiedzę

o terenach zalewowych Haiti została zrównana z ziemią

w trzęsieniu ziemi, a jej kierownictwo było wewnątrz.

Zatem problemem stało się to,
które obozy były zagrożone,

ilu ludzi w nich przebywało,
jakie były prognozy powodzi,

oraz, przy bardzo ograniczonych
zasobach i infrastrukturze,

w jaki sposób uporządkować
przemieszczanie ofiar?

Dane były niewiarygodnie rozbieżne.
Armia amerykańska miała

szczegółową wiedzę
dotyczącą tylko małej części kraju.

Istniały dane online z konferencji
o zagrożeniach dla środowiska z 2006

i inne dane geoprzestrzenne,
ale żadne z nich nie były zintegrowane.

Celem było określenie obozów do przeniesienia

na podstawie pierwszeństwa potrzeb.

Komputery muszą integrować
ogromną ilość geoprzestrzennych

informacji, danych z mediów społecznościowych

i organizacji pomocowych
w celu znalezienia odpowiedzi na ten problem.

Nadając zadaniu najwyższy priorytet,
co w przeciwnym razie

byłoby zadaniem dla 40 osób przez 3 miesiące,

stało się prostą pracą dla 3 osób przez 40 godzin,

a wszystko dzięki symbiozie człowiek-komputer.

Jesteśmy ponad 50 lat w wyobrażeniu Licklidera

dotyczącym przyszłości,
zaś wyniki wskazują, że powinniśmy być

dość uradowani, bo udało się rozwiązać
największe problemy tego stulecia

przy współpracy ludzi i maszyn.

Dziękuję. (Brawa)

(Brawa)