Του Θανάση Κ. Τσακαλίδη*
Στα χρόνια πριν τη Βιομηχανική Επανάσταση η Τεχνολογία είχε επικεντρωθεί στην εξόρυξη μετάλλων και στην παραγωγή κραμάτων. Στη συνέχεια ανακαλύφθηκαν: η πυρίτιδα, η ενέργεια (ατμομηχανή, ηλεκτρισμός, ορυκτά καύσιμα, πυρηνική ενέργεια), το ραδιόφωνο, η φωτογραφία, ο κινηματογράφος, το αυτοκίνητο και το αεροπλάνο.
Τα τελευταία 40 χρόνια έχουμε: Ενέργεια (Ανανεώσιμες Πηγές, Υδρογόνο, Μαγνητικά Πεδία, Θερμοπυρηνική Σύντηξη), Ψηφιακή Τεχνολογία, Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ), Κβαντικός Υπολογιστής (Quantum Computer) αποκλειστικός ανά πρόβλημα, Συνθετική Βιολογία, Εξατομικευμένα Φάρμακα, Ιατρική Πληροφορική, Ψυχοπληροφορική, Νανοτεχνολογία, Νανορομποτική, Τεχνολογία Υλικών, Έξυπνη Γεωργία, Εικονική-Επαυξημένη Πραγματικότητα, 3D-Εκτυπωτική-Προσθετική, Βιολογικό Αποτύπωμα της Κατάθλιψης, και Αποθήκευση Δεδομένων σε DNA και Ειδικούς Κρυστάλλους για 1000 χρόνια.
H Πρώτη Βιομηχανική Επανάσταση, που έλαβε χώρα στην Ευρώπη και στην Αμερική τον 18ο και 19ο αιώνα, βασίστηκε στη Μηχανική Ενέργεια, που παρήγαγαν η Ενέργεια του Νερού και η Ενέργεια του Ατμού.
Η Δεύτερη Βιομηχανική Επανάσταση (1870-1914) βασίστηκε στη μαζική παραγωγή προϊόντων πάνω σε Γραμμές Παραγωγής εκμεταλλευόμενη την Ηλεκτρική Ενέργεια.
Η Τρίτη Βιομηχανική Επανάσταση ή Ψηφιακή Επανάσταση (1980 μέχρι σήμερα) βασίστηκε στην Ηλεκτρονική, στους Υπολογιστές, στο Διαδίκτυο και στις Τεχνολογίες Πληροφορικής και Επικοινωνιών (ΤΠΕ).
Τώρα πλέον διανύουμε την Τέταρτη Βιομηχανική Επανάσταση, που βασίζεται στη Νανοτεχνολογία, στη Βιοτεχνολογία και κυρίως στις «Τεχνολογίες της Πληροφορίας νέας γενιάς», όπως είναι: τα Κυβερνο-Φυσικά Συστήματα (Cyber–Physical Systems, CPS), το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Internet of Things, IoT), τo Υπολογιστικό Νέφος (Cloud Computing), το Blockchain, τα Μεγάλα Δεδομένα και οι Αναλυτικές Δεδομένων (Big Data & Data Analytics), οι Τεχνολογίες της Ρομποτικής (Robotics) και η Μάθηση Μηχανών και η Βαθιά Μάθηση (Machine Learning και Deep Learning).
Η Πέμπτη Βιομηχανική Επανάσταση (2025-2035) χαρακτηρίζεται από τη διαχείριση της γνώσης του ΑΝΘΡΩΠΟΥ, ώστε να είναι ΑΝΤΙΛΗΠΤΗ από τη ΜΗΧΑΝΗ.
Η Έκτη Βιομηχανική Επανάσταση (2030-2050) χαρακτηρίζεται από τη διαχείριση της γνώσης της ΜΗΧΑΝΗΣ, ώστε να είναι ΑΝΤΙΛΗΠΤΗ από τη ΜΗΧΑΝΗ και αξιοποιήσιμη από τον ΑΝΘΡΩΠΟ (η μηχανή θα είναι μόνο βοηθός του ανθρώπου).
Η Τεχνητή Νοημοσύνη είναι ένας κλάδος της Πληροφορικής, που θεμελιώθηκε τυπικά ως ανεξάρτητο πεδίο στη σύσκεψη ορισμένων επιστημόνων του τομέα το 1956 (Τζων Μακάρθι, Μάρβιν Μίνσκυ, Κλοντ Σάνον κ.α.). Προηγουμένως όμως, το 1950 ο πατέρας της θεωρίας υπολογισμού Άλαν Τούρινγκ πρότεινε τη δοκιμή Τούρινγκ, μία απλή διαδικασία που θα μπορούσε να εξακριβώσει αν μία μηχανή διαθέτει ευφυία. Η ΤΝ ασχολείται με τη σχεδίαση και υλοποίηση υπολογιστικών συστημάτων, που μιμούνται την ανθρώπινη συμπεριφορά: μάθηση, προσαρμοστικότητα, εξαγωγή συμπερασμάτων, κατανόηση γλώσσας, ανάλυση συναισθήματος κ.α.
H ΤΝ τελευταία βασίζεται στα Νευρωνικά Δίκτυα, που είναι ένα δίκτυο από απλούς υπολογιστικούς κόμβους (νευρόνες, νευρόνια), διασυνδεδεμένους μεταξύ τους προσομοιάζοντας τον ανθρώπινο εγκέφαλο, που αποτελείται από 86 δισ. νευρόνες, έχοντας ανά νευρόνα 1000 διασυνδέσεις (συνάψεις). Τα Νευρωνικά Δίκτυα με Βαθιά Μάθηση αναπτύχθηκαν από τους Γκόφρι Χίντον, Γιαν Λεκάν και Γιόσουα Μπένζιο, οι οποίοι πήραν το 2018 το Νόμπελ της Πληροφορικής (A.C.M Turing Award).
Ο Γνωστικός Υπολογιστής (Cognitive Computer) συνδυάζει ΤΝ και αλγόριθμους Μηχανικής Μάθησης μέσα σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, που αναπαράγει τις λειτουργίες του ανθρώπινου εγκεφάλου. To Νευρομορφικό Chip Loihi2 της Intel έχει 1 εκ. κόμβους και 120 εκ. προγραμματίσιμες συνάψεις.Το αντίστοιχο της IBM το TrueNorth έχει 262.144 κόμβους και 256 εκ. συνάψεις.
Η Παραγωγική Τεχνητή Νοημοσύνη (Generative AI, GenAI) είναι η ΤΝ, που παράγει κείμενα, εικόνες και άλλα μέσα με τη χρήση Παραγωγικών Μοντέλων. Αυτά διαβάζουν σαν είσοδο απλά δεδομένα, εφαρμόζουν πάνω σε αυτά τεχνικές μηχανικής μάθησης για να εξάγουν μοτίβα (patterns) και σχέσεις δόμησης (structures) και αφού εκπαιδευτούν κατάλληλα παράγουν (generate) σύνθετα δεδομένα, που έχουν παρόμοια σημασία με τα απλά.
Τελευταία είναι πολύ εντυπωσιακές οι επιδόσεις των Παραγωγικών Συστημάτων ΑΙ για κείμενα (ChatGPT, Copilot, Bard, LLaMa) και για κείμενα σε εικόνα (Stable Diffusion, Midjourney, DALL-E).
Από δω και πέρα ο συνδυασμός της Παραγωγικής ΤΝ με τις τεχνικές Βαθιάς Μάθησης τρέχοντας προγράμματα είτε σε Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα, είτε σε Γνωστικούς ή Κβαντικούς Υπολογιστές θα αυξήσει ραγδαία τη συμμετοχή των υπολογιστών σε νοητικές λειτουργίες καθημερινής χρήσης τόσο στο επάγγελμα, όσο και στη διαχείριση του ελεύθερου χρόνου.
Η ΤΝ γενικά θα βοηθήσει δραστικά στην αναπαράσταση γνώσης βασισμένη πρωτίστως στους Γνωσιακούς Γράφους (Knowledge Graphs), ώστε οι μηχανές να καταλαβαίνουν τις μηχανές καλύτερα και να αλληλοεπιδρούν ανάλογα.
Ο Υπολογιστής με όσα έξυπνα εργαλεία κι αν αποκτήσει ποτέ δεν θα ξεπεράσει τον άνθρωπο δημιουργό, διότι ποτέ δε θα αποκτήσει Τεχνητή Συνειδητότητα (ενσυναίσθηση, αυτογνωσία, αυτοεπίγνωση).
* Ο Θανάσης Κ. Τσακαλίδης είναι Ομότιμος Καθηγητής στο Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Πατρών και διετέλεσε Πρόεδρος του Τμήματος επί 12 έτη. Κατέχει Δίπλωμα Πληροφορικού (1976-1980), Διδακτορικό στην Πληροφορική (1980-1983) από το Πανεπιστήμιο του Σάαρλαντ Γερμανίας και Πτυχίο Μαθηματικού (1968-1973) από το Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Εργάστηκε σαν Ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Σάαρλαντ (1983-1989) και ήταν μαθητής και συνεργάτης επί 12 χρόνια του Καθηγητή Kurt Mehlhron, ο οποίος διετέλεσε Διευθυντής του Max-Planck Ινστιτούτου Πληροφορικής της Γερμανίας από το 1989.
Είναι ένας από τους 48 συγγραφείς ενός σημαντικού βιβλίου της Πληροφορικής, του «Handbook of Theoretical Computer Science», 2 τόμοι, 37 κεφάλαια, 2269 σελίδες, εκδόσεις Elsevier και The ΜΙΤ-Press, 1990. Συνολικά είναι 48 συγγραφείς από 12 κράτη, μεταξύ αυτών είναι και οκτώ παραλήπτες του βραβείου Turing (ACM A.M. TURING AWARD, το οποίο είναι το πιο διάσημο βραβείο στην κοινότητα της Πληροφορικής, που ισοδυναμεί με το βραβείο ΝΟΜΠΕΛ).
