openscience

Όταν ένας από τους μεγαλύτερους, ίσως ο μεγαλύτερος επιστήμονας της ανθρωπότητας αφιερώνει 30 χρόνια περίπου από τη ζωή του, ψάχνοντας ένα τρόπο να περιγράψει και να ενοποιήσει μαθηματικά τις 4 βασικές δυνάμεις που αλληλεπιδρούν στην φύση (βαρύτητα, ηλεκτρομαγνητική, ασθενής και ισχυρή) τότε κάτι σημαντικό έψαχνε ..όντως... Αν και δεν τα κατάφερε 100%, μέχρι σήμερα έχει γίνει μεγάλη πρόοδος, αλλά έως τώρα μία εκ των τεσσάρων παραμένει ακόμα μη προσεγγίσιμη και αυτή είναι η βαρυτική, για την οποία γίνονται προσπάθειες και έρευνες (γκραβιτόνια, βαρυτικά κύματα, κοκ) για να εξηγηθεί με βάση την κβαντομηχανική (για την οποία ο Einstein μετέπειτα απέρριψε την στοχαστική της συνιστώσα ερχόμενος σε ρήξη με τον συν-θεμελιωτή της Niels Bohr) αλλά και την νέα Θεωρία των Υπερχορδών, η οποία προσπαθεί να ρίξει μία "γέφυρα" μεταξύ της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας και της Κβαντομηχανικής. Ο σκοπός του άρθρου βέβαια δεν είναι η κβαντομηχανική αλλά η έννοια της Ενοποίησης, την οποία ο μεγάλος Αλβέρτος είχε συλλάβει από το 1905 και έπρεπε να περάσουν 100 χρόνια για να υιοθετηθεί από την επιστήμη της Πληροφορικής....Πώς ? Στις μέρες μας, η έννοια της πληροφορίας γίνεται όλο και πιο σημαντική αλλά και συνάμα πολύπλοκη και κατανεμημένη. Υπάρχει λοιπόν μία συντονισμένη προσπάθεια σε όλους τους τομείς (Έρευνα, Αγορά, κλπ) για μία Ενοποίηση των Λειτουργιών, Υπηρεσιών και της Πληροφορίας. Σκοπός είναι η ενοποίηση των γνωστών IT Islands, δηλαδή απομονωμένων συστημάτων Πληροφορικής/Προτύπων τα οποία είναι αποτέλεσμα μεμονωμένων και μη συντονισμένων προσπαθειών για ανάπτυξη προτύπων και συστημάτων από διαφορετικές ομάδες σε διαφορετικές χρονικές στιγμές.

Τι όμως είναι κατανεμημένη γνώση και πως αυτή περιγράφεται? Και πώς μπορούμε να επεξεργαστούμε κάτι που λέγεται πληροφορία, ώστε να διαμορφώσουμε γνώση? Όπως λοιπόν και η ενέργεια στην φυσική, η πληροφορία βρίσκεται σε διάφορες μορφές στην φύση και περιγράφεται με διάφορους τρόπους, όπως ακριβώς και οι διάφορες ετερογενής ενεργειακές καταστάσεις (θερμότητα, φως, δυναμική αλληλεπίδραση κλπ) που περιγράφονται με Η/Μ κύματα, φωτόνια, μποζόνια  κοκ. Διάφορες μορφές πληροφορίας μπορεί να είναι το Internet, αρχεία word, η μνήμη ενός υπολογιστή, οι εμπειρίες ενός ανθρώπου, τα χαρακτηριστικά του και η ψυχολογική συμπεριφορά του, η εμφανής καταπόνηση ή αλλαγή κάποιων υλικών, οι ψυχολογικές καταστάσεις των ανθρώπων κα. Για παράδειγμα το ραγισμένο τζάμι εμπεριέχει πληροφορία που σε συνδυασμό με την εμπειρία ενός ανθρώπου μπορεί να οδηγήσει στον γνωστικό συμπερασμό ότι όταν φυσήξει δυνατά, το τζάμι μπορεί να σπάσει ή η φορτισμένη ψυχολογική κατάσταση ενός ανθρώπου, οδηγεί στην γνώση (συμπέρασμα) ότι θα ήταν επικίνδυνο να οδηγήσει. Η θεωρία του συμπερασμού (reasoning) είναι μία πολύ σημαντική αλγοριθμική διαδικασία, η οποία αποτελεί το συνδετικό κρίκο μεταξύ της πληροφορίας και της γνώσης, όπως σε ένα φυσικό σύστημα χρειαζόμαστε μία μετατροπή ενέργειας από μία μορφή σε μία άλλη, για να την εξηγήσουμε ή να την χρησιμοποιήσουμε (μαθηματικός δυϊσμός). Πολλές τεχνικές συμπερασμού και γενικώς Τεχνητής Νοημοσύνης έχουν δημιουργηθεί, για να μπορούμε να επεξεργαζόμαστε πληροφορία και αναλόγως να βγάζουμε συμπεράσματα (Νευρωνικά Δίκτυα, Ασαφής λογική, Γενετικοί αλγόριθμοι κοκ) και κάθε τεχνική χρησιμοποιείται ανάλογα με την εφαρμογή και το πρόβλημα. Στην ουσία όμως, έχουμε και πάλι πολλές μορφές πληροφορίας και πολλές ετερογενής τεχνικές επεξεργασίας της, όπως και με τα διαφορετικά ενεργειακά πεδία στην φύση. Για να εξηγήσουμε την μεταφορά Η/Μ ενέργειας σε μακροσκοπικό επίπεδο χρησιμοποιούμε τις εξισώσεις του Maxwell, σε μικροσκοπικό (πχ. κυματοσυνάρτηση μέσα στο πυρίτιο) την εξίσωση Schrodinger  ενώ για την βαρυτική μεταφορά ενέργειας την Νευτώνιο μηχανική (μέχρι να υπάρξει βέβαια ικανή επιστημονική θεμελίωση των βαρυτικών κυμάτων και των γκραβιτονίων). Η πληροφορία που εμπεριέχεται σε αυτές τις 3 μορφές μπορεί να είναι και η ίδια (πχ. ταχύτητα ενός σωματιδίου) και ασφαλώς η ενσωματωμένη πληροφορία ή μέρος αυτής (κάποιοι τανυστές) μπορεί πολλές φορές να είναι και ΜΗ προσεγγίσιμη, βάση άλλων σημαντικών θεωριών (Heisenberg). Αν λοιπόν ο μεγάλος Αλβέρτος έβρισκε ένα τρόπο να περιγράψει την ενεργειακή πληροφορία και να την επεξεργαστεί με έναν ενιαίο τρόπο, τότε όλα θα ήταν πολύ διαφορετικά. Κάτι τέτοιο όμως φαίνεται να συμβαίνει στην πληροφορική, όπου αναπτύχθηκαν κάποιες πλατφόρμες για την ομοιόμορφη αναπαράσταση της πληροφορίας, η οποία μπορεί να είναι ετερογενής.

Το ερώτημα λοιπόν είναι η εύρεση μίας ικανής μαθηματικής τοπολογίας, η οποία να περιγράψει όσο το δυνατόν καλύτερα μία ετερογενή δομή δεδομένων, η οποία αποτελεί πληροφορία. Και όχι μόνο για την ενοποιημένη περιγραφή της, αλλά και για την επεξεργασία της με σκοπό την εξαγωγή συμπερασματικής γνώσης. Άρα υπάρχουν 2 συνιστώσες στο πρόβλημα: 1) Ικανό μαθηματικό μοντέλο περιγραφής ετερογενούς πληροφορίας και 2) σύνθετοι αλγόριθμοι επεξεργασίας της ετερογενούς πληροφορίας για γνωστικά συμπεράσματα και τον σχηματισμό γνώσης. Σχεδόν ακριβώς το πρόβλημα του Αλβέρτου (πολύ πιο απλό βέβαια..), για την εύρεση εκείνης της ενοποιημένης μαθηματικής εξίσωσης και του πεδίου για την περιγραφή οποιαδήποτε πληροφορίας από οποιοδήποτε μέσο, πολυδιάστατης ανάλυσής της και επεξεργασίας της για εξαγωγή γνώσης. Αυτό που θα έχουμε ανάγκη είναι το ενοποιημένο μοντέλο περιγραφής, μία ολοκληρωμένη τοπολογία, γλώσσα και δομή που θα περιγράφει την πληροφορία και τους αλγόριθμους εκείνους που θα εξάγουν απόφαση. Και αν αυτό μάλιστα ακολουθήσει την σύγχρονη τεχνολογία της νανομηχανικής, των οργανικών υπολογιστών και της ασύρματης επικοινωνίας, τότε θα μιλάμε για ένα πραγματικό, κατανεμημένο μοντέλο αναπαράστασης γνώσης που θα μπορεί μέσω wearable computing και wireless intelligence να γίνει αναπόσπαστο μέρος της ζωής μας. Αξίζει να περιμένουμε..!