`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Wolfram|Alpha: вычисления без границ

Статья опубликована в №35 (701) от 6 октября

+33
голоса

Проект Wolfram|Alpha, запущенный в мае текущего года компанией Wolfram Research, более чем амбициозный. По задумке создателей, он должен вобрать в себя все известные алгоритмы, модели и методы с целью вычисления всего, что в принципе поддается вычислению. Реально ли это?

Wolfram|Alpha
Внешне Alpha не отличается от традиционных поисковиков, хотя в его основе лежит мощная вычислительная система

Действительно, в лице Alpha разработчики намерены создать инструмент, позволяющий получить доступ к научным данным, различным системам знаний и выдать ответ на любой разумный вопрос. Иными словами, Alpha должен обеспечить доступ ко всем знаниям человечества и предоставлять их в переработанной форме всем желающим. В этом основное отличие проекта от вычислительных систем, ориентированных на решение исключительно (или преимущественно) вычислительных задач – математических, физических, относящихся к другим точным наукам: в ходе своего развития Alpha должен все шире охватывать области, которые принято относить к гуманитарной сфере, от экономики до искусства. Однако отличается Alpha и от традиционных поисковых систем типа Google, и от баз данных, интерактивных справочников и энциклопедий вроде Wikipedia.

Конечно, такие свойства проект приобретет не скоро. Но и достигнутое сегодня впечатляет. Согласно информации разработчиков, Alpha содержит 1013 блоков данных, более 50 тыс алгоритмов и моделей, лингвистические средства более чем для тысячи предметных областей. Главный принцип отбора данных – использование надежных общепризнанных источников, что отличает Alpha от поисковых ресурсов, содержащих немало «мусора» и некорректных ссылок.

Стивен Вольфрам, основатель и руководитель компании, называет свой проект «системой вычисления знаний» (computational knowledge engine). Такая система не просто выполняет поиск в своей базе данных, содержащей фактическую информацию, а понимает поставленные вопросы и именно вычисляет ответы на них. Последние могут выдаваться в виде как текста, так и (при необходимости) графиков, карт, ссылок на связанные ресурсы, что существенно помогает пользователю расширить представление об интересующем его предмете.

Таким образом, если попытаться определить место Alpha в сфере современных информационных технологий, проект можно условно назвать своеобразным универсальным интегратором знаний, сочетающим вычислительные и поисковые возможности. Не исключено, что благодаря этому механизм Alpha окажется гораздо более эффективным способом получения ответов на вопросы, чем раздельное использование поисковых систем и вычислительных пакетов. В то же время проект в нынешнем виде вряд ли можно отнести к области искусственного интеллекта, поскольку он не имитирует умственную деятельность человека, а решает задачи, задействуя вычислительные алгоритмы и ассоциативный поиск.

Архитектура

Ядром Alpha является другая известная разработка Wolfram Research – система компьютерной математики Mathematica. Она играет ведущую роль в Alpha, поскольку обеспечивает язык записи алгоритмов проекта и представления знаний, а также формат общения пользователей с ядром системы – как входного синтаксиса, так и получаемых результатов. Код Alpha содержит более 5 млн строк на языке Mathematica, а сам проект развернут на высокопроизводительных кластерах и использует современные достижения распределенных и параллельных вычислений, в частности собственные разработки Wolfram Research – технологии webMathematica и gridMathematica, доступные также в качестве отдельных продуктов.

Первый из них представляет собой механизм включения в веб-страницы динамичного содержимого в виде различных графиков, плоских и объемных изображений, настраиваемых стандартными элементами управления вроде ползунков и переключателей. Эта технология значительно повышает возможности конечного пользователя по управлению визуальной информацией с помощью стандартного браузера без привлечения специальных средств. В свою очередь, gridMathematica обеспечивает подключение дополнительных вычислительных ядер для организации в Mathematica параллельных вычислений, при этом ядра могут быть как локальными (для многопроцессорных ПК), так и доступными через сеть.

Wolfram|Alpha сегодня

Wolfram|Alpha
Хотя Alpha претендует на некую универсальность, все-таки лучше всего он ориентируется в точных науках

На сайте проекта размещены основная информация об Alpha (описание, примеры, различные инструменты) и интерфейс взаимодействия с вычислительным ядром в виде поля ввода и веб-страницы ответов, загружаемой после вычисления. В будущем доступ к проекту с целью повышения удобства и функциональности значительно расширится. Но и сейчас Alpha предлагает кое-какие любопытные возможности, к примеру загрузку полученного ответа в форматах PDF или Mathematica Notebook для локального использования.

Alpha рассчитана на ввод вопросов в свободной словесной форме. Пока поддерживается только английский язык, но это не станет препятствием для общения с системой даже для тех, кто владеет им поверхностно. Вопрос не обязательно должен представлять собой синтаксически правильное предложение, фактически достаточно ввести набор ключевых слов, относящихся к искомому.

Однако для передачи некоторых специальных понятий все же потребуется специальный синтаксис. Например, для ввода матриц применяются фигурные скобки, традиционные для Mathematica; для обозначения производной – одиночная кавычка (хотя производную функции sin(x) можно записать как «derivative of sin x»); для задания дуги ориентированного графа, идущей из вершины a в вершину b – a -> b и т. д. Если потребуется уточнить использование обозначений, можно обратиться к примерам, содержащим типичные вопросы в десятках областей: естествознании, лингвистике, вплоть до музыки. Например, чтобы изобразить трехмерный график, можно вызвать соответствующий пример и на его основе создать собственное построение.

Главное: при работе с Alpha надо полагаться на осмысленное построение вопросов, а не на строгие правила. Если ответ вас не удовлетворит, попробуйте переформулировать вопрос. Синтаксические ошибки, неточности, «мусор» отфильтровываются лингвистическим ядром системы в процессе вычленения «чистой» смысловой информации.

Многие спрашивают, ошибается ли Alpha? Видимо, без ошибок не работает ни одна программа, и Alpha – не исключение. Для того чтобы выявить некоторые огрехи, автору достаточно было задать несколько совсем простых вопросов. Так, система содержит информацию обо всех областных центрах Украины, но районные центры представлены лишь частично. На вопрос о В. И. Ленине система некорректно назвала местом его кончины Нижний Новгород. Совершенно очевидно, что подобные неточности не являются собственно ошибками работы системы, а лишь говорят о неполноте или недостоверности введенных в нее данных. Однако база знаний постоянно пополняется и обновляется, так что, возможно, на момент выхода настоящей публикации указанные проблемы уже будут устранены.

Другой формой доступа к Alpha является использование Wolfram|Alpha API. В нынешней версии этот интерфейс не требует никаких навыков программирования и основывается на веб-запросах к специальному серверу api.wolframalpha.com (стандартный протокол REST). Они могут быть двух типов – высокоуровневые, эквивалентные запросу из поля ввода, и низкоуровневые, позволяющие извлечь некоторую порцию данных (этот тип на момент написания статьи еще не был реализован).

Перспективы

Для достижения поставленных целей – охватить вычислениями все имеющиеся у человечества знания – разработчикам Alpha предстоит проделать работу, на несколько порядков бoóльшую выполненной до сих пор. Поэтому авторы проекта намечают краткосрочные и долгосрочные планы его развития.

В качестве последних названо радикальное расширение как вычислительных и презентационных возможностей, так и объема данных системы без уточнения деталей.

Важнейшим из краткосрочных планов является предоставление пользователям в ближайшее время профессиональной версии, которая, в отличие от стандартной, разрабатывается для сложных, масштабируемых вычислений и будет доступна на коммерческой основе. Ее главными особенностями станут работа с популярными форматами (текстовыми, табличными, графическими и другими), возможность загрузки данных для анализа, более гибкие форматы вывода, индивидуальные настройки, поддержка сессионного режима и многие другие.

Говоря о перспективах проекта, естественно, хотелось бы заглянуть в будущее, спрогнозировать, насколько он сможет приблизиться к поставленным целям и какое место займет в ряду других технологий. Пока Alpha не является альтернативой ни поисковым системам, ни вычислительным пакетам. Но скорый выход профессиональной версии может сделать проект более конкурентоспособным по сравнению со многими локальными вычислительными системами. Какое место займет Alpha в будущем, сегодня вряд ли кто предскажет, ведь альтернативные технологии тоже быстро развиваются. Но учитывая потенциал команды Wolfram Research, можно не сомневаться: оно окажется достойным.

+33
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Схоже в цьому сервісі є чудовий потенціал.

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT