Nie wierzę w wizję myślących maszyn

Rozmowa z prof. Romanem Słowińskim, informatykiem, laureatem Nagrody FNP 2005 w dziedzinie nauk technicznych


Nie Pan pierwszy otrzymał Nagrodę FNP za prace dotyczące modelowania matematycznego i badań operacyjnych. Skąd takie znaczenie tej dziedziny badań?

– Modelowanie procesów i zjawisk jest podstawowym działaniem nauki. Żeby zjawiska badać, trzeba to robić na jakimś modelu.

Dlaczego mamy badać model, a nie rzeczywistość?

– Rzeczywistość jest zbyt bogata i różnorodna. „Kawałek” rzeczywistości, który nas interesuje, trzeba wyciąć z kontekstu i opisać jakimś formalnym językiem. Ponieważ jest to działanie bardzo podstawowe, może być stosowane w wielu dziedzinach badań, od socjologii po biologię molekularną i fizykę wysokich energii. Od modelu przechodzi się często do symulacji...

Czym różni się symulacja od modelowania, a jaką rolę pełnią badania operacyjne?

– Symulacja jest metodą badania procesów, zwykle przebiegających w czasie, na podstawie obserwacji działania programów komputerowych symulujących te procesy. Modelowanie natomiast niekoniecznie wiąże się z implementacją komputerową. Badania operacyjne koncentrują się z kolei na systemach, które składają się z operacji. Komplikacja polega na tym, że operacje są powiązane za pomocą ograniczeń kolejnościowych i konkurują o ograniczone zasoby. Problem decyzyjny polega tu na znalezieniu optymalnego programu wykonania tych operacji przy zadanych ograniczeniach. Charakterystyczne dla badań operacyjnych jest modelowanie problemów decyzyjnych jako zadań programowania matematycznego. Powstanie badań operacyjnych zbiegło się zresztą w czasie z opracowaniem metody rozwiązania zadania programowania liniowego. Za to odkrycie Leonid Kantorowicz dostał Nagrodę Nobla. Z innej strony do rozwiązywania często tych samych problemów decyzyjnych podchodzi sztuczna inteligencja. Różnica polega na tym, że w badaniach operacyjnych model problemu decyzyjnego jest zwykle zadaniem programowania matematycznego, a w sztucznej inteligencji model jest natury logicznej.

Czy to znaczy, że bez modelu nie można rozwiązać problemu?

– Tak, a dokładniej – rozwiązywanie problemów decyzyjnych odbywa się w trójkącie: problem – model – metoda.

Będąc informatykiem, rozwiązuje Pan problemy decyzyjne z odległych dziedzin, między innymi z medycyny. Czy uczony musi być informatykiem, aby wejść na pewien poziom rozwiązywania problemów, czy też informatyk musi być po części biologiem, fizykiem czy mechanikiem?

– Będzie truizmem, gdy powiem, że interdyscyplinarność jest nie do uniknięcia. Do jakiego stopnia uczony musi być informatykiem? Jeśli do rozwiązania problemu stosuje znane narzędzia informatyczne, to lepiej, żeby był specjalistą w swojej dziedzinie. Wtedy jest to typowe zastosowanie informatyki. Jeśli jednak do rozwiązania problemu dochodzi się przez stworzenie nowego paradygmatu przetwarzania informacji, to prym wiodą kompetencje informatyka. Rozwijając metodykę wspomagania decyzji w oparciu o niepełną wiedzę, opracowałem nowe procedury przetwarzania informacji, uwzględniające ich niedoskonałości i semantykę decyzyjną. Dopiero później zastosowałem komputer do implementacji tej metodyki.

Musiał się Pan uczyć medycyny czy wystarczyła współpraca z lekarzami?

– Niewątpliwie wystarczy współpraca, jeśli interakcja jest dostatecznie bogata. Najważniejsze jest wspólne dojście do sformułowania problemu badawczego. Ten problem jest dla informatyka wycięty z całej rzeczywistości medycznej. Lekarz przedstawia go w kategoriach zrozumiałych dla informatyka i w zakresie niezbędnym do współpracy.

Czy problem musi być sformułowany w sposób uproszczony?

– Tak. Model nie jest rzeczywistością, tak jak mapa nie jest terenem. Zawsze pomijamy jakieś szczegóły.

Kto ocenia, które rzeczy są ważne?

– Lekarz ocenia, co jest ważne, a informatyk, co jest możliwe do wzięcia pod uwagę z informatycznego punktu widzenia. Na przykład interpretacja wyników pomiarów: inżynier chciałby robić to z dokładnością, na jaką pozwala aparatura, lekarz będzie przekładał wyniki pomiarów na określenia jakościowe, które stosuje w swoim wnioskowaniu, na przykład temperatura normalna, podwyższona, wysoka.

W modelu nie mamy wszystkich danych, ale to nie jest równoważne z niepełną wiedzą. Bowiem w modelu to my decydujemy, które dane uwzględniamy, świadomie odrzucając pewne informacje. Natomiast Panu chodzi, jak rozumiem, o fakt, że trudno jest osiągnąć pełną wiedzę na temat zjawisk, wydarzeń, a decyzję związaną z nimi jednak musimy podjąć.

– Dokładnie tak. Chodzi o niepełną wiedzę. Dane to wszystko, co możemy komputerowi „powrzucać”, a wiedza to wyinterpretowane związki, które w tych danych istnieją.

Czy możemy powiedzieć, że to jest rozumienie danych?

– To jest krok do rozumienia danych. Trzeba te związki pokazać komuś, kto je zrozumie lub nie. To jest wiedza komputerowa, która dopiero pretenduje do zrozumienia.

Mówiąc krótko, komputer nie zastąpi człowieka ani sztuczna inteligencja nie zastąpi naturalnej?

– Nie. Dzięki sztucznej inteligencji, maszyna może wyindukować z danych reguły decyzyjne, jednak, na przykład w przypadku medycyny, dopiero po zrozumieniu i akceptacji tych reguł przez lekarza reguły te mogą pretendować do miana wiedzy i prowadzić do interesującego, potwierdzającego intuicję odkrycia.
(...)

Rozmawiał Piotr Kieraciński
Pełny tekst w wydaniu drukowanym