Profesorius Grigorijus Kabatianskas: "Mums gresia ne mokslinė ir technologinė revoliucija".

Profesorius Grigorijus Kabatianskas: „Mums gresia ne mokslinė ir technologinė revoliucija“.

Interviu Olga Volkova su Grigorijumi Kabatianski
"Mokslas ir gyvenimas" № 8, 2017

Praėjusį amerikiečių mokslininko Claude'o Shannon'o "skaitmeninės eros tėvo" gimimo šimtmetį, kuris sukūrė informacijos teoriją, be kurios nebūtų šiuolaikinių komunikacijos sistemų, įskaitant mobiliuosius, praėjo. Kriptografijos matematinė teorija – mokslas, kaip užtikrinti informacijos konfidencialumą ir duomenų vientisumą, taip pat yra jo nuopelnas. Fizinių ir matematinių mokslų daktaras pasakoja apie paskutinio visuotinio 20-ojo amžiaus genijų pasiekimus ir apie XXI amžiaus technologijų perspektyvas. Gregory Kabatiansky, Mokslo rektoriaus patarėjas, Skolkovo mokslo ir technologijų institutas (Skoltech), Nacionalinės mokslinių tyrimų universiteto Ekonomikos universiteto Informatikos fakulteto profesorius. Pokalbių vedlys Olga Volkova.

Fizikos ir matematinių mokslų daktaras Grigorijus Anatolijevičius Kabatyanski. Vitalijaus Šuštikovo nuotrauka

– Grigorijus Анатольевич, kriptografija istorija yra keturi tūkstančiai metų. Koks yra Claude'o Shannono genijus ir naujovė?

– Šanonas pasidarė kriptografija iš meno, kuris buvo keturi tūkstančiai metų, į mokslą, išleisti jį į kietą matematinį pagrindą. Tuo pačiu metu man atrodo, kad jis nenorėjo moksleti mokslo dėka ir visada turėjo galvoje tam tikrą galutinį rezultatą.Retas inžinerijos ir matematinio proto derinys! Kaip paauglys, jis padarė "belaidžiu telegrafu" bendrauti su draugu, kuris gyveno už jo mylia. Jau sukūręs informacijos teoriją jis išrado elektromechaninę pelę, kuri ieškojo išeitų iš labirinto. Tai buvo vienas iš pirmųjų eksperimentų šiuo metu toks populiarus dirbtinio intelekto (nors aš norėčiau pasakyti "dirbtinis intelektas"). 1961 m., Kartu su matematikos profesoriumi Ed Thorp, Claude Shannon sukūrė pirmąjį nešiojamą kompiuterį pasaulyje. Tai nebuvo nešiojamas dabartinis šio žodžio prasme, bet tai buvo specializuota mašina, skirta įvertinti kortelių žaidimų tikimybę. Jis ir Thorp išvyko į Las Vegą, tikėjosi laimėti ruletę ir korteles su savo automobiliais, grojo ir laimėjo! Įdomi istorija, tačiau Thorpe nesibaigė, sukūrė komandą, kuri nuėjo į kazino, o vėliau vėliau tapo populiaraus amerikietiško filmo "Dvidešimt vienas" (2008) scenarijaus.

Shannon Mouse

Sukūręs epochinius informacijos teorijos kūrinius, paprastas žmogus praleidžia likusį savo gyvenimą, puoselėdamas atvirą lauką. Tačiau Šanonas atsisakė informacijos teorijos, perėjo prie kompiuterių ir tam tikru mastu į žmogaus protą.Visų pirma, 1950 m. Jis parašė vieną iš pirmųjų straipsnių apie kompiuterio programavimą šachmatų žaidimui. Toje pačioje 1950 m. Jis sukūrė galbūt jo garsiausią robotą – mechaninę pele, kuri galėjo rasti ir įsiminti kelią labirinte. Shannon pavadino savo Tesey garbei senovės graikų herojus, kuris laimėjo Minotaurą labirintą, iš kurio jis tada sugebėjo pabėgti. Tai buvo pirmasis pasaulyje savaiminio mokymosi dirbtinis prietaisas.

Claude Shannon įdiegia "Theseus" į labirintą. 1952 m Nuotrauka: "Bells Labs"

"Shannon" pelė buvo nuolatinis magnetas mediniame dėže su laidiaisiais ūsais ant ratų. Jis persikėlė per 25 kvadratų labirintą, atskirtą savavališkai kilnojamomis aliuminio pertvaromis. Pagal labirinto grindis buvo kelių dešimčių elektromechaninių relių grandinė, kuri veikė pele per elektromagnetus. Kai pele bėgo per sienas, ji uždarė kontaktus su antenomis. Pagal tam tikrą algoritmą pele rasti kelią iš labirinto, o schema prisiminė jos kelią. Kitą kartą, kai pelė neplaukė. Ji gali būti visur, kur ji jau buvo, ir ji nuėjo tiesiai į tikslą.Kai pelė buvo įdiegta į nepažįstamą zoną, mechanizmas pradėjo ieškoti jau žinomos vietos.

Trumpas filmas buvo nušautas apie Teseus, o Šanonas įgijo puikią šlovę. Ir panašūs įrenginiai vis dar laikomi savarankiškų mašinų kūrimo programų dalimi.

– Ką jis padarė per Antrąjį pasaulinį karą?

– Karo metu Shannon dirbo karo metu: užsiima matematine kriptografija. Esu įsitikinęs, kad tada jis suprato, kokia informacija yra ir kaip ją išmatuoti. 1940 m. Shannon oficialiai gynė savo disertaciją matematikos srityje, tačiau, kaip šiandien sakoma, jo disertacija mokslų sankirtoje yra daugiadalykis. Tai buvo vadinama "teorinės genetikos algebra". Taigi jis jau turėjo "įvedant" matematiką į kitas žinių sritis. Tačiau kai 1940-ųjų pabaigoje jo pagrindinis darbas buvo paskelbtas atvirame spaudoje, amerikiečiai matematikai nepripažino jo pasiekimų, manydami, kad nėra jokių griežtų įrodymų. Bet jie pripažino tarybą. Ypač Andrejus Nikolajaus Kolmogorovas, vienas iš modernios teorijos įtvirtinimų, ypač informacijos teorijos, įkūrėjų. Kai kurie iš Kolmogorovo išskirtinių 1950-ųjų ir 1960-ųjų metų rezultatų įkvėpė Claude'o Shannono kūriniai.

1948 m. Šanonas paskelbė straipsnį "Matematinė komunikacijos teorija", kurioje informacijos teorija iškart pasirodė kaip visiškas teorija. Ryte žmonės skaito straipsnį ir suprato: atsirado naujas mokslas.

Šiame straipsnyje žodis "kodas" įgijo dvi naujas ir skirtingas reikšmes. Pirmoji įprasta žodžio "code" (arba "encoding") reikšmė yra būdas rašyti pranešimą tokiu būdu, kad niekas, išskyrus gavėją, negali jį perskaityti, tai yra kodavimas kaip informacijos šifravimas. Naujoji žodžio "kodas" prasmė – tai nereikalingo informacijos pateikimo būdas, leidžiantis ištaisyti klaidas, atsirandančias perduodant ar saugant informaciją. Galiausiai trečioji vertė yra informacijos suspaudimas, tai yra ekonomiškas pranešimų įrašymas tam tikroje abėcėlėje. Senas tokio suspaudimo pavyzdys yra Morzo kodas. Ir Šanonas rasdavo atsakymą į klausimą, kiek mes galime suspausti informaciją, jei norime tiksliai ją atkurti.

"Claude'o Shannono kūrinys sutapo su pirmųjų pasaulio kompiuterių atsiradimu …"

– Taip, Šanonas iškart suprato, kaip perduoti informaciją, kaip apie nulio ir jų perkėlimą. Pirmieji kompiuteriai taip pat rėmėsi dvejetainiu sistema. Tai buvo skaitmeninės eros pradžia.Žmonės suvokė, kad galite skaitmeninti viską. Be to, tapo aišku, kad informaciją galima perduoti visiškai kitokiu būdu, kaip tai buvo padaryta anksčiau. "Shannon" pasiūlė naują būdą, kaip spręsti komunikacijos kanalo klaidas, ty kovoti su triukšmu. Ten buvo filtrai, išfiltruoti triukšmą, ir, žinoma, buvo paprastas sprendimas – padaryti galingesnį signalą. Bet kai signalas tampa galingesnis, yra energijos pralaužimas. Ir Šanonas pasiūlė atleisti iš darbo. Žmonės žino, kad kai jie kalba ar rašo, jie suprantami, nepaisant neaiškios kalbėjimo ar blogo rašysenos. Kadangi mūsų kalba jau yra klaidų taisymo įrankiai – neteisingas rašybos, neaiškus tarimas. Mūsų kalba yra labai nereikalinga. "Shannon" parodė, kaip galima efektyviai įvesti 0 ir 1 kalbos redagavimą, kad būtų ištaisytos klaidos. Atleidimas yra tai, kai perkeliame kanalą ne tik reikiamą informaciją, bet ir priskiriame "uodegą", kurią sudaro ir bitai. Atsižvelgdami į visus šiuos bitus, galime ištaisyti klaidas. Tačiau kiekvienas ryšių kanalas turi pralaidumą, tam tikrą ribą. Shannon buvo pirmasis, kuris atrado ribinio poveikio diskretišką matematiką.Informacijos perdavimo kalba reiškia: tol, kol perduosite informaciją greičiu, mažesniu už juostos pločio greitį, galite nustatyti, kad bendra klaidų tikimybė būtų lygi nuliui. Bet kai tik pasiekėte pajėgumą, šiek tiek pasistūmėte – tai viskas. Jūs beveik visada bus neteisinga. Toks baudos linija: viršijo informacijos perdavimo spartą per vieną šimtąja procento, o viskas sugriuvo.

– Kaip šios idėjos praktiškai taikomos?

– Informacijos perdavimo problemų institutu (IITP) Rusijos mokslų akademijoje galite pamatyti nuotraukas Mėnulio ir Veneros. Jie buvo pateikti IKI RAS su IITP RAS pagalba. Mes (tuomet dar TSRS) išsiuntėme raketą, skrido aplink, fotografavome, bet tada nuotraukos turėjo būti perduotos į žemę, atsižvelgiant į tai, kad perduodant iš kosmoso atsiras klaidų, o siųstuvas turi mažai energijos. Žinoma, reikėjo suspausti nuotrauką ir tuo pačiu neprarasti kokybės. Dabar bet koks skaitmeninis muilo patiekalas gali tai padaryti. Bet tai buvo 1975 m., Tačiau vis dėlto pavyko gauti pirmąsias nuotraukas iš kitos planetos!

Pirmieji juodai balti vaizdai iš kitos planetos paviršiaus, 1975 m. Gautų Sovietų "Venera-9" ir "Venus-10" automatinių tarpplanetinių stočių

Kitas įspūdingas "Shannon" idėjų taikymas įvyko šiek tiek vėliau, 1982 m., Kai įmonės "Sony" ir Phillipsas išleido pirmuosius kompaktinius diskus (CD). Į pristatymus, kurie turėjo peilį, kažkas su žirklėmis ir kurie su džemu (!) Sugadino diską, vėl įdėdavo į žaidėjus, o žmonės negirdėjo garsų skirtumo. Tai buvo fantastiška! Žinoma, kaip visada visose gudrybėse, buvo tuščios rūšies. Įbrėžimai ir kiti defektai buvo labai neutralizuoti per įrašymo metu nustatytą kodą, kuris ištaisė klaidas.

Trečia didelė sėkmė yra skaitmeninė fotografija. Šiandien mes pamiršome apie filmą, apie pasireiškimo vietas, apie fotografijas. Visa tai būtų neįmanoma be nuolatinių duomenų skaitmeninimo. Tokiu atveju, pikselius, jie vis tiek turi būti skaitmeninami. Tačiau to nepakanka, jie taip pat turi būti suspausti. Kadangi nuotraukos yra labai nereikalingos, jas galite labai išspausti ir beveik niekada neprarasti kokybės, todėl žmogaus akys nepastebi skirtumų.

Po skaitmeninės fotografijos, nuotrauka pasekmė – tam tikra prasme – nužudyta: išmanieji telefonai. Jie taip pat negalėjo egzistuoti be informacijos teorijos ir, žinoma, be mikroelektronikos pažangos.

– "Smartphone" išgyveno daug transformacijų, kol jie tapo smartphonach.

– Taip. Aš dešimtojo dešimtmečio viduryje gyvenau valstijose, o jau buvo pirmųjų mobiliojo telefono ryšio įmonių. Nepaisant to, visi manė, kad ateitis buvo palydovinės komunikacijos. Paaiškėjo priešingai: palydovinė komunikacija egzistuoja, bet tam tikroje nišoje. Jei plaukiate jachtu ir jums reikia ryšio, jums reikės palydovo, nes jame nėra GSM stiebo. Bet tada vyko projektai, skirti aprėpti visą pasaulį palydoviniu ryšiu, kad visa žmonija galėtų kalbėtis viena su kita per palydovą. Tai galima padaryti, tačiau tai bus brangūs ir neveiksmingi.

Pirmieji mobilieji telefonai patys sveria pusantro kilogramo, kainuoja dešimtis tūkstančių dolerių, o mėnesinis tarifų planas – ne šimtas dolerių. Mintis: kas jį naudos? Ir tada įvyko įprastas dalykas – pagerėjo techninės charakteristikos, o tūkstančių abonentų skaičius pasidarė dešimtims tūkstančių, o tada šimtai tūkstančių, dėl ko kainų svyravimai pasikeitė, o tai, savo ruožtu, buvo ir masinis vartotojas. Tuo metu daugelis kompanijų pradėjo tai daryti, ir šiandien mes negalime įsivaizduoti savo gyvenimo be mobiliojo telefono.

Mes visi prisimename filmą "The Matrix" ir telefoną Nokia, kuris eina herojus.Šis telefonas gali būti naudojamas dabar, ir jis vis tiek veiks, o tai nuostabu. Tačiau tokie jauni žmonės neisiu. Mažas ekranas, be prisilietimo, be interneto. Idėja, kad internetas bus ant telefono, taip pat atrodė nenatūralus – telefonas yra telefonas.

– funkcionalumo išplėtimas atrodo neribotas …

– Žinote, ne. Yra negyvi galai. Čia yra peidžeris – tipiškas galo pavyzdys. Peidžeriai baigėsi, jų nėra. Atrodytų, kad viskas yra tas pats – jis perduoda informaciją skaitmenine forma. Tačiau funkcionalumo trūkumas, balso trūkumas greitai pavertė jį dinozauru.

– Ar jums patinka svajoti apie ateitį?

– Žinai, 2001 m. Aš gyvenau Paryžiuje. Tai buvo naujojo amžiaus metai. Rotušėje 1900 m. Vyko paveikslų paroda. Organizatoriai norėjo parodyti, kaip to meto menininkai šimtą metų pamačiau Paryžių. Tai buvo labai malonu. Pavyzdžiui, tokia nuotrauka: ant balkono yra 1900 m. Drabuzėje graži panele, o pastatytojas plaukioja į ją ant dvigulės plokštumos ir suteikia voką.

Tuo metu buvo manoma, kad XXI amžiuje pagrindine miesto problema būtų mėšlo pašalinimo problema. Jie įvertino arklių skaičių, kuris ateityje reikės, ir jie buvo siaubti: kaip viską išvalyti? Kur dabar yra šie arkliukai, kur yra mėšlas?

– Kaip Kira Bulycheva, ateities herojus nuvyko į "videofonit prie stoties" …

– Yra kita klasikinė grožinė literatūra. Jei pamirštumėte Rayą Bradburį, kuris visai nebuvo mokslininkas, bet buvo akivaizdžiai pirmtakas, jo knygoje "451 laipsnių Fahrenheitu" pagrindinio herojaus žmona eina su kriauklėmis ir visą laiką klauso muzikos. Tai žaidėjas! Ji sėdi raminamiesiems, šiuolaikiniu būdu, tokių narkotikų atsiradimą buvo lengva nuspėti. Bet dėl ​​to, ką jie turi konfliktą šeimoje? Pasirodo, kad herojus nepirko žmonai ketvirtosios "sienos". Ji turi kambarį, kurio trijose sienose ji žiūri muilo operą ir interaktyvią. Ji įeina į šį kambarį ir ten gyvena. Tai puikus smūgis! Todėl, jei jūs pradedate nuo socialinių dalykų, galite lengvai prognozuoti techninius dalykus. Bradbury ne tik prognozavo visą televizoriaus sieną, jis numatė interaktyvios televizijos.

– Kaip mūsų mėgstamiausios technologijos vystysis toliau? Galbūt smartfon bus įterptas žmogaus akyje?

– Ne, mes turime elgtis ne nuo to, ką galima padaryti, bet nuo to, ko nori visuomenė. Keista, kad įvykę puiki futuristiniai pasiekimai radikaliai nekeičia žmogaus gyvenimo. Labai pasikeitė tik informacijos perdavimo greitis, pats asmens judėjimo greitis.Tačiau žmogui vis dar reikia būsto – ir tai yra pagrindinis jo gyvenime, beveik visose pasaulio šalyse.

– Tas pats, kas su maistu. Mitybos specialistai mano, kad su visomis naujausiomis technologijomis, leidžiančiomis gauti maisto iš tablečių, iš gipso, iš miltelių, populiariausias maistas vis tiek bus tradicinis.

– negaliu sutikti. Jei rytoj bus neorganinis maistas, kuris išsaugos žmogaus kūną, jį vartos, žmogus pradės išmėginti 10 kartų lėčiau, tada žmonės šokins maistą! Jie valgys tablečių miltelius ir leis sau būti kiauliena kartą per savaitę. Skanus ir kenksmingas … Bet aš netikiu tokių tablečių išvaizda.

– Ką mes ketiname sutelkti dėmesį per 100 metų?

– Pagrindinės investicijos į modernią išsivysčiusią visuomenę nebėra erdvės ir net gynybos. Tai yra sveikata. Labai šilta žmonija labiausiai domisi sveikata. Vidutiniškai gyvena daugiau ir trumpesnių darbo vietų. Ir taip bapielabiausiai žmonijos artimiausioje ateityje bus be darbo. Su darbu lieka tik nepakeičiama – santechnikai ir mokslininkai. Visa kita išnyks. Taksi be asmens jau egzistuoja ir taip bus visur.Tiesą sakant, mes jau tai matome, tai tiesiog nėra tiesiogiai susijusi su mumis. Eik į bet kurią gamyklą, kuri gamina automobilius. Žmonės ten kaip priedas, beveik viskas yra antspauduotų ir surinktų mašinų. Metro Dubajuje (JAE) – tai didžiuliai du filialai su daugybe stočių. Nėra vairuotojo! Ir nieko – žmonės priprasti prie jo. Mes tikriausiai nebijome patekti į lėktuvą be piloto, bet nebebus metro.

– Ar netikėtai greitai pasiekiamas naujas pažangos lygis?

– Manau, kad ne. Kadangi mes gyvename "lėtų šuolių" eroje. Pavyzdžiui, jei aviacija palygina Tu-154, kuris prasidėjo 1960 m. Pabaigoje ir nebuvo pagamintas 20 metų, o, pasakyti, "Airbus" A-320, kuris yra "jaunesnis" iki 20 metų ir vis dar gaminamas, tada jie skiriasi, bet ne iš esmės, o Tu-154 greitis yra dar didesnis. Taip pat automobiliai. Taip pat vairuokite lengvieji automobiliai, kurių amžius nuo 50 iki 70 metų. Ir važiuokite gerai Bet jie neturi automatinės transmisijos. Nėra kitų patobulinimų, kurie teiktų komforto žmonėms. Apskritai manau, kad žmonija vis labiau sieks komforto. Tačiau iš esmės mažai keičiasi. Aš nelaukiu mokslinės ir techninės revoliucijos – nematau jokio pagrindo, bet bus evoliucija. Tiesą sakant, kaip ir mobiliuosiuose telefonuose.Jų išvaizda nėra susijusi su tuo, kad mes atradome kažką naujo. Tai evoliucijos produktas.

– greita evoliucija!

– Greitai, taip. Kadangi yra daug pinigų. Ir kuo daugiau pinigų, tuo didesnė rinka, tuo sparčiau vystosi.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: