நுண்ணறிவு நாயகிகள் 3 - கம்ப்யூட்டருக்கே கற்றுக்கொடுத்த ஆசிரியை டேனா ஆங்லுயின்

டேனா ஆங்லுயினை (Dana Angluin) அவரது அல்காரிதம்கள் மூலமே அதிகம் அறிய முடிகிறது என்பதை கொஞ்சம் முரண் நகையானது என்றாலும், ஒருவிதத்தில் பொருத்தமானது தான். ஏனெனில், அவரது அல்காரிதம்களே இயந்திர கற்றலுக்கான கோட்பாடு நோக்கிலான அடித்தளமாக அமைகின்றன. அந்த வகையில் அவரை இயந்திரங்களுக்கு கற்றுக்கொடுத்த ஆசிரியை என்றும் கருதலாம்.

டேனா ஆங்லுயின், புகழ்பாடும் கட்டுரைகள் இணையத்தில் இல்லை. அவரைப்பற்றிய தகவல்களை தேடி கண்டறிய வேண்டியிருக்கிறது. ஆனால், அவரது ஆய்வை அடியொற்றிய ஆய்வுக்கட்டுரைகள் அதிகம் தென்படுவது, ஆங்லுயின் வீச்சை உணர்த்துகிறது.

ஆக, இணைய தேடல் அவர் கொண்டாடப்படவில்லை என்பதையும், அதே நேரத்தில், அவர் நிராகரிக்க முடியாதவர் என்பதையும் புரிய வைக்கிறது.

டேனாவை பற்றிய விக்கிபீடியா கட்டுரை, அவரை கம்ப்யூட்டர் முன்னோடிகளில் ஒருவர் என அறிமுகம் செய்கிறது. கம்ப்யூட்டர் முன்னோடி மட்டும் அல்ல, ஆங்லுயின் இயந்திர கற்றலின் முன்னோடிகளிலும் ஒருவர் என்பதே முக்கிய விஷயம்.

இயந்திர கற்றல்

மெஷின் லேர்னிங் எனப்படும் இயந்திர கற்றல், செயற்கை நுண்ணறிவு (ஏ.ஐ) துறையின் உட்பிரிவுகளில் ஒன்றாக கருதப்படுகிறது. இயந்திர கற்றலின் உட்பிடிவான ஆழ் கற்றல் (டீப் லேர்னிங்), அடித்தளம் மீது தான் ஜெனரேட்டிவ் ஏஐ உள்ளிட்ட நவீன ஏஐ நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டிருக்கின்றன என்பது மட்டும் அல்ல, ஒரு விதத்தில் பார்த்தால் ஏஐ நுட்பத்தின் தனிக்கிளை போல இயந்திர கற்றல் உருவாகி இருப்பதையும் உணரலாம்.

செயற்கை நுண்ணறிவு தொடர்பான மற்ற அணுகுமுறைகள் எல்லாவற்றையும் விட, இயந்திர கற்றல் சார்ந்த ஆய்வுகளே முன்னிலை பெற்று, இத்துறையில் ஆதிக்கம் செலுத்திக்கொண்டிருக்கிறது. இதற்கு பலவித காரணங்கள் இருந்தாலும், கம்ப்யூட்டர்கள் கற்றுக்கொள்ளும் திறன் பெறுவதற்கான அடிப்படை கோட்பாடுகளை அளித்தவர்களில் ஒருவராக டேனா விளங்குகிறார். அவர் உருவாக்கிய அல்காரிதம்களே இன்றளவும் இயந்திர கற்றலுக்கு வழிகாட்டி வருகின்றன.

அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த டேனா புகழ் பெற்ற யேல் பல்கலையில் பேராசியராக பணியாற்றி ஓய்வு பெற்றவர். அதற்கு முன் பெர்க்லே பல்கலையில் டாக்டர் பட்டம் பெற்ற போது அவர் சமர்பித்த ஆய்வுக்கட்டுரையே ’கம்ப்யூடேஷனல் லேர்னிங் தியரி' எனும் புதிய கோட்பாட்டிற்கு வித்திட்டது. கம்ப்யூட்டருக்கு கற்றுத்தரும் கலை என இந்த கோட்பாட்டை புரிந்து கொள்ளலாம். இயந்திர கற்றலுக்கான அல்காரிதம்களை உருவாக்கும் வழிமுறை என்றும் கொள்ளலாம்.

எல் அல்காரிதம்

டேனா தொடர்பான விக்கிபீடியா கட்டுரை, அவரது அறிமுகத்தை இரண்டு பத்திகளில் முடித்துக்கொண்டாலும், ஆய்வு எனும் தலைப்பின் கீழ், அவரது அல்காரிதம்களை இன்னும் விரிவாகவே விவரிக்கிறது. இதில் முதலில் வருகிறது எல் அல்காரிதம் (L* Algorithm).

கம்ப்யூட்டர்களை தரவுகளில் இருந்து கற்றுக்கொள்ள வைக்கும், இயந்திர கற்றல் முயற்சி முன்னரே துவங்கி விட்டன என்றாலும், டானா ஆய்வில் ஈடுபட்ட 1970-களில், இந்த துறையில் பல போதாமைகள் இருந்தன. பெரும்பாலான இயந்திர கற்றல் அல்காரிதம்கள், சூழலை கவனிப்பதன் மூலம் கம்ப்யூட்டர்கள் கற்றுக்கொள்ளும் வகையில் அமைந்திருந்தன.

இந்நிலையில், டேனா, தனது ஆய்வின் மூலம் கற்றலுக்கான வழிமுறைகளை கம்ப்யூட்டர்களிடம் கொண்டு வந்தார். அதாவது கம்ப்யூட்டர் வெறும் பார்வையாளராக கவனிப்பதோடு மட்டும் அல்லாமல், கேள்வி கேட்டு பதில் பெறும் ஆர்வம் உள்ள மாணவர் போல, பொருத்தமான அனுமானங்கள் மூலம், சோதனை முறையில் கற்றுக்கொள்வதற்கு வழி செய்யும் வகையில் எல் அல்காரிதமை உருவாக்கியிருந்தார். பதில்கள் மூலம் அல்காரிதம் தனது புரிதலை மேம்படுத்திக்கொள்ள இது வழி செய்தது.

தொழில்நுட்ப மொழியில் சொல்வது என்றால், தரவு பட்டியலில் உள்ள அறியப்படாத அமைப்புகளில் இருந்து கூட, தேவையான தரவுகளை உள்வாங்கி கொள்வது சாத்தியமானது. இதற்கேற்ற கேள்விகளை அல்காரிதம் எழுப்பும் திறன் கொண்டிருந்தது. இந்த அமைப்பில் இருந்த, குறைந்தபட்ச ஆசிரியரிடம் (minimally adequate Teacher ) கேட்கப்படும் கேள்விகளுக்கான இல்லை அல்லது இருக்கிறது எனும் வகை பதில்கள் மூலம், அல்காரிதம் தன்னை பட்டைத் தீட்டிக்கொண்டது.

பிழைகளும் பாடங்களும்

இன்று பரபரப்பாக பேசப்படும் சூப்பர்வைஸ்டு லேர்னிங், அன் சூப்பர்வைஸ்டு லேர்னிங் உள்ளிட்ட நுட்பங்களுக்கான வேர்களை டேனாவின் அல்காரிதமில் காணலாம். மேலும், இந்த அல்காரிதம் சார்ந்த கற்றல் கோட்பாட்டை வளர்த்தெடுக்க, கம்ப்யூட்டேஷனல் லேர்னிங் தியரி ((COLT) conference) மாநாடுகளையும் அவர் முன்னின்று நடத்தினார். 2017ல் வெளியிடப்பட்ட ஆய்வுக்கட்டுரை ஒன்றில், பேராசிரியர் பிரிட்ஸ் வார்ன்ரேகர், இன்று பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் செயல்திறன் வாய்ந்த கற்றல் அல்காரிதம்கள் டேனா ஆங்லுயின் அணுகுமுறையையே அடிப்படையாக கொண்டிருக்கின்றன என்று பாராட்டியுள்ளார்.

அதே போலவே, பிழைகள் கொண்ட உதாரணங்கள் தொடர்பான அவரது ஆய்வும் முக்கியமாக அமைகிறது என்கின்றனர். பயிற்சிக்கு எடுத்துக்கொள்ளப்படும் தரவுகளில் தகவல்களும் இருக்கலாம், பல பிழைகளும் இருக்கலாம். இவ்விதமான பிழைத்தகவல்கள் பயிற்சியை பாதிக்கும் இறைச்சலாக மாறலாம் எனும் நிலையில், பிழை உதாரணங்களில் இருந்தும் கற்றுக்கொள்வதற்கான வழிமுறைகளை டேனாவின் ஆய்வு சுட்டிக்காட்டியது.

டேனாவின் மற்றொரு முக்கிய பங்களிப்பாக பிரித்தளிக்கப்படும் கம்ப்யூட்டர் செயல்பாடும் தொடர்பான வழிகாட்டுதல் அமைகிறது. ஒற்றை கம்ப்யூட்டராக அல்லாமல், கம்ப்யூட்டர்கள் ஒரு வலைப்பின்னலில் இணைக்கப்பட்ட நிலையில் எப்படி இணைந்து செயல்படுகின்றன என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டு இது அமைகிறது. இதற்கு தேவையான படிமுறைகளையும் அவர் உருவாக்கினார்.

இத்தகைய பிரித்தளிக்கப்படும் கம்ப்யூட்டிங் (distributed computing) நுட்பத்திற்கான அங்கீகாரமாக 2022ல் அவருக்கு விருதும் வழங்கப்பட்டது. இணை பிராசஸர்கள் பற்றி எல்லாம் பெரிதாக பேசப்படும் காலத்தில் டானாவின் இந்த பங்களிப்பின் முக்கியத்துவத்தை நன்கு உணரலாம். தானியங்கி கோட்பாட்டிலும் (Automata theory) அவரது பங்களிப்பு கணிசமானதாக கருதப்படுகிறது.

நல்லாசிரியர்

இயந்திரங்கள் கற்று கொள்ள வழி செய்தவர் தனது மாணவர்களிடம் எப்படி பாடம் நடத்தியிருப்பார் என்பதை எளிதாக யூகிக்கலாம். யேல் பல்கலையில் அவரிடம் பாடம் பயின்ற பலரும் அவரை மறக்க முடியாத ஆசிரியர் என்று பாராட்டியிருக்கின்றனர். சிறந்த ஆசிரியருக்கான விருதை அவர் மூன்று முறை வென்றிருக்கிறார். அவரைப்போல சிறந்த வழிகாட்டி யாரும் இல்லை என்றே அவரது மாணவர்கள் பலரது கருத்தாக இருக்கிறது. ஒவ்வொரு வாரமும் டேனாவின் வகுப்பில் அசந்து போகும் தருணங்கள் இருக்கும் என ஒரு மாணவர் குறிப்பிட்டுள்ளார்.

ஏஐ புரட்சியை வழி நடத்தும் முன்னோடி பெண் ஆய்வாளர்களில் ஒருவர் என டேனாவை டெக் டார்கெட் கட்டுரை பாராட்டுகிறது. மிகவும் சிக்கலான அமைப்புகளை எப்படி இயந்திர கற்றல் புரிந்து கொள்ளும் என்பதை, சோதனைகள் மூலம் உணரும் வழிமுறைக்கு அவர் அடித்தளம் அமைத்தார் என்றும் அந்த கட்டுரை குறிப்பிடுகிறது. தீவிர கற்றல், ஹியூமன் இன் லூப் உள்ளிட்ட முக்கிய ஏஐ நுட்பங்களிலும் அவரது ஆய்வே அடிப்படையாக அமைவதாகவும் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது.

டேனா ஆங்லுயின் பற்றி விரிவாக அறிமுகம் செய்யும் கட்டுரைகள் அதிகம் இல்லை என்பது ஒரு பக்கம் இருக்க, அவரைப் போன்றவர்களுக்கு எல்லாம் முன்னோடியாக கருதப்படும், உலகின் முதல் புரோகிராமர் என பாராட்டப்படும் ’அடா லவ்லேஸ்’ (Ada Lovelace) பற்றி டேனா மிக விரிவான அறிமுக கட்டுரையை எழுதியிருக்கிறார் என்பதை இங்கே குறிப்பிடுவது பொருத்தமாக இருக்கும்.