Centrální mozek lidstva. Projekt geniálního vědce

Představit si web bez vyhledávačů je nemožné. Ty ale přesto trpí základními nedostatky plynoucími ze své povahy. Stephen Wolfram plánuje spustit vyhledávač, který vám zodpoví všechny vaše faktické dotazy. Revoluční projekt, který změní používání počítačů a internetu. Sbližování jazyka lidí a strojů.

Nový projekt z dílny Wolfram Research se nedá popsat několika slovy. Snahy o překonání Googlu v oblasti vyhledávání a získávaní informací jsou již koloritem témat různých autorů a analytiků. Již nudné téma tak vrhá stín na jeden z nejambicioznějších technologických projektů dneška ― vyhledávač Wolfram|Alpha.

Nepochopení potenciálu projektu, a neznalost dosavadní práce samotného Stephena Wolframa, bohužel v posledních dnech ukazují i autoři různých domácích i zahraničních IT médií. Snahy dávat do souvislosti mrtvý vyhledávač Cuil, mikroblogovací systém Twitter nebo cokoli podobně primitivního s prací jednoho z nejgeniálnější vědců to jen potvrzují. A vágní řeči a spekulace o zájmu Googlu či Microsoftu o engine Wolfram|Alpha tomu nepřidávají už vůbec.

Dříve, než si povíme, o jakém „vůbec-ne-dalším-nudném-googlezabijákovitém“ vyhledávači vůbec mluvíme, je přímo nezbytné se alespoň ve zkratce seznámit s jeho autorem.

Geniální vědec a úspěšný podnikatel

Stephen Wolfram se narodil v roce 1959 v Londýně. Už jako dítě mu lidé říkali „malý Einstein“. V 13 letech dostal stipendium na Eton College, ve 14 letech napsal svou první knihu věnovanou částicové fyzice, v 15 letech první vědecký článek. V 17 letech promoval na univerzitě v Oxfordu a časopis Nuclear Physics vydal jeho vědeckou práci. O pouhý rok později napsal článek na téma vzniku těžké kvarku ― ten byl citován mnoha vědci po celém světě. A za další dva roky, když mu bylo 20 let, získal doktorát (PhD) z teoretické fyziky na slavném CalTechu (Kalifornském technickém institutu), kde následujících pár let zůstal pracovat.

Věnoval se zejména výzkumu fyziky vysokých energií, kvantové teorii pole a kosmologii. Od roku 1973 začal počítače používat k vědeckému simulování a stal se jedním z hlavních průkopníků, kteří se zasloužili o rozvoj této oblasti. Už v roce 1978 se vrhl na vývoj prvního moderního počítačového algebraického systému SMP (Symbolic Manipulation Program), který v roce 1981 uvedl na trh.

Roku 1980 jej pohltil výzkum buněčných automatů a věrný jim zůstal dodnes. Již v raných pracích přišel s mnoha klíčovými objevy, které našly uplatnění v řadě oblastí lidské činnosti. Od mládí se drží myšlenky, že buněčné automaty (jednoduché programy/struktury, které se samy vyvíjejí) mohou posloužit k vytvoření matematického modelu objektu libovolné složitosti (i celého vesmíru).

Tahanice s vedením univerzity o duševní vlastnictví systému SMP (autorská práva, patenty) vyvrcholily tím, že Wolfram z univerzity odešel a v roce 1983 nastoupil na Institut pro pokročilá studia v Princetonu. Tam pokračoval ve výzkumu buněčných automatů, kde spolupracoval i proslulým fyzikem, nositelem Nobelovy ceny Richardem Feynmanem.

V roce 1986 z Princetonu odešel a nastoupil na University of Illinois, kde založil své vytoužené Středisko pro výzkum komplexních systémů (to se snažil založit už v Institutu pro pokročilá studia v Princetonu, leč bezúspěšně; od plánů jej odrazoval i Richard Feynman).

Pro svou práci ale potřeboval sofistikovaný počítačový nástroj, který by pomáhal ve výzkumu: pustil se tedy do vývoje dalšího matematického softwaru, který vydal ihned po odchodu z akademické půdy v roce 1988. Na svět se dostala první verze programu Mathematica, pokročilý matematický systém, který se brzy stal světově uznávaným nástrojem pro výpočty a modelování napříč všemi obory vědy. V roce 1987 založil firmu Wolfram Research, jež kromě Mathematicy vyvíjí i další aplikace pro vědecké účely. Stephen i po letech zůstává jejím hlavním vlastníkem. Ve společnosti však nepůsobí jen jako její prezident a výkonný ředitel, ale také jako hlavní vývojář a osobně dohlíží na všechny aspekty jádra systému Mathematica.

Nevěnuje se jen vedení své firmy a vývoji softwaru, ale nadále pokračuje i ve vědecké práci, stále oddán výzkumu buněčných automatů, pořádá semináře a vede i letní školu. Od roku 1992 usilovně pracoval na knize, v níž se snažil popsat své největší objevy ― tu pod názvem Nový druh vědy (New Kind Of Science, NKS) dokončil v roce 2002. Kniha o 1 200 stránkách se setkala s obrovským zájmem čtenářů, médií i vědců, stala se bestsellerem a vzbuzovala vášnivé debaty.

Pro svůj neotřelý pohled na vědu a nové myšlenky, jež v ní Wolfram nastolil, si vysloužila přívlastek „kontroverzní“. Stephen Wolfram v ní kromě jiného tvrdí, že matematika jako taková je velice omezující a sama je schopna odkrýt jen část reality a že pro pochopení složitosti přírody jsou potřeba jednoduché výpočetní systémy ― ano, buněčné automaty. Podle něj je vesmír ve své podstatě „digitální“ a „běží“ na fundamentálních zákonech, jež mohou být popsány jako jednoduché počítačové programy ― buněčné automaty.

Wolfram Alpha ― vyhledávač budoucnosti

Počátkem března Stephen Wolfram světu oznámil, že pracuje na dalším ambiciozním projektu, vyhledávači Wolfram|Alpha. Ten je ve své podstatě naprosto odlišný od dnešních internetových vyhledávačů; není to Yahoo ani Google, je to něco mnohem sofistikovanějšího. Snoubí se v něm techniky NLP (Natural language processing), oboru počítačových věd, který se věnuje interakcím mezi počítačovým a lidským jazykem, výpočetní síla systému Mathematica, Wolframovy objevy v rámci NKS a jeho přístup k řešení problémů.

Beta testování vyhledávače je neveřejné. Wolfram|Alpha bude spuštěn na adrese www.wolframAlpha.com v květnu tohoto roku.

Zatímco klasické vyhledávače vám na dotaz vypíší sáhodlouhý seznam stránek, jež obsahují vámi zadaná klíčová slova, dokumenty s podobným obsahem aj., Wolfram|Alpha vám na otázku dá rovnou odpověď, vypočte ji.

Jinými slovy, když Googlu položíte dotaz Jaký byl v Česku průměrný plat v roce 1989?, dostanete přes 5 000 výsledků, stránek, které musíte postupně procházet. Wolfram|Alpha vám teoreticky ukáže naprosto něco jiného: 3 170 Kčs.

„Někdo může říct, že Mathematica a New Kind of Science jsou ambiciozní projekty. Jenže v posledních letech jsem usilovně pracoval na ještě ambicioznějším projektu ― Wolfram|Alpha,“ píše na svém blogu Stephen Wolfram.

„Před padesáti lety, když počítače byly novinkou, se lidé domnívali, že počítači položí jakoukoliv faktickou otázku a ten jim ji zodpoví. Ovšem tak to nefungovalo. Počítače jsou sice schopny dělat spoustu pozoruhodných a překvapivých věcí, ale tohle ne. Vždycky jsem si ale myslel, že jednou by to možné být mohlo. A před několika lety jsem si uvědomil, že jsem konečně v situaci, kdy se do toho můžu pustit.“

Wolfram popisuje, na čem jeho projekt stojí. „Měl jsem dvě stěžejní ingredience: Mathematicu a NKS. Mathematica mi poskytla symbolický jazyk schopný reprezentovat cokoliv ― stejně tak se v ní skrývá algoritmická síla k provedení jakýkoliv výpočtů. A NKS mi poskytlo paradigma k pochopení toho, jak všechny typy složitosti mohou povstat z jednoduchých pravidel.“

„Spousty znalostí, které lidé získali, jsou dostupné na webu, na miliardách stránek textu. A vyhledávače nám umožňují velmi účinně hledat specifické termíny.“

Upozorňuje ale, že dnešní vyhledávače mají velké nedostatky. „Nedozvíte se z nich nic nového, můžete přes ně informace jen hledat. A vlastně můžeme zodpovědět jen ty otázky, které už někdo položil.“

„Takže jak se s tím vypořádat?,“ ptá se. Zmiňuje snahy o sémantické tagování webu nebo automatické chápání přirozeného jazyka, ovšem on sám přišel na jiný způsob. „Mathematica a NKS mi ukázaly novou cestu. Jednodušší způsob je explicitně implementovat metody a modely, jako algoritmy, a explicitně zorganizovat data tak, aby byla okamžitě připravena pro výpočty. Tohle provést není snadné. Ale díky spojení Mathematicy a mechanismů NKS a díky spoustě lidských expertů můžu s radostí říct, že jsme ušli velký kus cesty.“

Jeho přístup k řešení problému navíc obchází problémy spočívající v rozdílech mezi lidským a počítačovým jazykem. „Naučit počítače chápat přirozený jazyk se ukázalo jako neskutečně svízelná věc. A kupříkladu jsme na míle vzdáleni od toho, aby počítače systematicky chápaly tu záplavu webových textů psanou lidmi. Nicméně jakmile člověk lidské znalosti převede do počítatelné formy, už se nemusí zabývat věcmi okolo chápání přirozeného jazyka. Člověk musí být schopný udělat jen to, že vezme otázky, které lidé pokládají v přirozeném jazyce, a reprezentovat je v přesné formě, která se hodí pro výpočty, jež poté provede.“

Wolfram přiznává, že ani tento postup ještě nebyl vyvinut do obecné formy. Už kvůli rozdílnostem ve světových jazycích. Ani on sám si původně nebyl jist, zda to všechno bude někdy fungovat. „Jsem ale šťastný, že můžu říct, že díky spojení řady chytrých algoritmů a heuristiky i spoustě zjištění v oblasti lingvistiky se nám dnes daří tohle zprovoznit.“

„Je to bezesporu ten nejspletitější projekt, do kterého jsem se kdy pustil. Podle mě to bude dost vzrušující. Nové paradigma pro práci s počítačem a webem. Dostáváme se tím skoro k tomu, co lidé očekávali od počítačů před 50 lety!“, uzavírá Stephen Wolfram své povídání.

Český teoretický fyzik Luboš Motl, mj. odborník na superstrunovou/M-teorii, který roky působil na Harvardu, Wolframův vyhledávač trefně pojmenoval jako CML ― Centrální mozek lidstva. Lepší přirovnání asi není ― stroj, který vám na jakoukoliv faktickou otázku podá odpověď, zní jako něco neuvěřitelného. Operace Adam Bernau může začít.

12. 3. 2009

Autor: Oldřich Klimánek