-
1. ábra
|1|
-
2. ábra
|2|
-
3. ábra
|3|
-
4. ábra
|4|
-
5. ábra
|5|
-
6. ábra
|6|
-
7. ábra
|7|
-
8. ábra
|8|
-
9. ábra
|9|
-
10. ábra
|10|
-
11. ábra
|11|
-
12. ábra
|12|
-
13. ábra
|13|
-
14. ábra
|14|
-
15. ábra
|15|
-
16. ábra
|16|
-
17. ábra
|17|
-
18. ábra
|18|
-
19. ábra
|19|
-
Animáció: Arisztotelészi logika.
|1|
-
Animáció: A feladatok bonyolultsága.
|2|
-
Audio: Havass M. saját szerzeménye.
|3|
-
Animáció: Hangok digitalizálása.
|4|
-
lásd az animációt ).Arcváltás, mesterségesen rajzolt figurákkal vagy élő személyek fényképeivel mozgófilmet készíthetünk stb.
|5|
-
Animáció: Digitális térkép.
|6|
-
Animáció: Áradásos modell.
|7|
-
Videó: Belső szerv 3D-ben.
|8|
Havass Miklós
A számítógéptől az információs társadalomig
I. Bevezetés
Isten szólt hozzájuk: |
Mi emberek? Hiszen kicsik vagyunk és elveszettek. Fázunk, gyöngék, sérülékenyek, halandók vagyunk. Ám szerencsénkre e munkában van egy hatalmas erőforrásunk, a reflexív gondolat. Az ember tehát érzékszerveivel felfog, értelmével (amelyet a kommunikáció segítségével másokkal megoszt, társadalmasít) megért, akaratával felhasznál, létrehoz-átalakít, irányít.
E munkájában az ember éppen a gondolkodása (észlel, emlékszik, asszociál, következtet, tanul, kommunikál stb.) segítségével hiányosságait pótolja. Mezítelenségét a világ anyagaival befedi (ruházat, ház, fűtés); elesettségét leküzdi (élelem, gyógyszer); a világ anyagait, energiáit befogja, felhasználja (műanyagot, intelligens anyagot hoz létre); biológiai adottságait (kézügyesség, járóképesség, érzékszervei hatékonysága) kiterjeszti: szerszámot, gépet, protézist, automatát készít.
A nagy felfedezések, találmányok erősebbé tették izmainkat (erőgépek), jobbá tették látásunkat (távcsövek), gyorsították mozgásunkat (közlekedési eszközök). És mit tehetünk legsajátosabb erőforrásunkkal, a gondolattal? Hogyan tudnánk gyorsabban, tökéletesebben (hibátlanabbul) gondolkodni? Vagyis hogyan tudnánk gondolkodásunkat gépesíteni? Erről a kalandról és a kaland következményeiről szól mai előadásunk.
Kérdésünk szempontjából gondolkodásunk egyik legfontosabb aspektusa a feladat- vagy problémamegoldás képessége. A feladatmegoldás következtetések láncolatából áll. A világról rendelkezésre álló információkat állításokba, vagy szakszerűbben mondva, ítéletekbe foglaljuk. Animáció: Arisztotelészi logika. |1}| Az ítéletekből következtetéseket vonunk le. E tevékenység fontosságát felismerték már a görög és az indiai filozófiában is, s megalkották a helyes következtetések szabályait: a logikát. A gond azonban az, hogy következtetési sebességünk korlátozott. Néhány következtetést tudunk levonni percenként, míg egy valamire való probléma következtetések millióiból áll. Mire végére jutunk, az elejét elfeledjük. És ha elkövetünk néhány hibát, újrakezdhetjük. Feladataink egy része szerencsénkre matematikai egyenletek formájában is felírható (modellálható), megoldásuk egyszerű matematikai műveletek végrehajtásából áll, amelyek könnyebben gépesíthetők. Szerkesszünk tehát olyan gépet, amely matematikai feladatokat az embernél gyorsabban oldja meg (számolja ki), s kevesebbet téved, mint az ember!
II. A számítógép
Az ötlet nem új. Már a kínaiak, perzsák is használtak számoló köveket (1. ábra), majd a tízes számrendszer feltalálása után az abakuszokat, illetve később különböző mechanikus gépezeteket. (2. ábra) Abakusz Aki Oroszországban jár, még ma is találkozhat az ősi eszközzel a "szcsotival". A modern számítógépek azonban az utolsó ötven év termékei, amióta a mechanikus (tehát mozgó, és ezért lassú, könnyen hibásodó) elemeket elektromos vagy elektronikus eszközökkel (elektroncső, tranzisztor) tudjuk kiváltani (3. ábra). Az első modern számítógépek a II. világháború közelében jelentek meg (nem csodálható módon a lőelemképzést, a desifrírozást voltak hivatva megoldani), s logikai felépítésükre nagy befolyást gyakorolt a magyar származású, sokoldalú matematikus-zseni: Neumann János (4. ábra). Még a ma működő számítógépek is az ő elvei, az ún. Neumann-architektúra (5. ábra) alapján épülnek.
- |4|
- |5|
- |6|
- |7|
Ennek a növekedésnek egyszer (egyes becslések szerint 15-25 év múlva) azonban vége szakad. Az egy négyzetcentiméteren összesűrített elemek száma olyan nagy lesz, hogy az elemek mérete a nanométer-tartományba esik, azaz összemérhető lesz az atomok nagyságával. Márpedig ebben a nagyságrendben új fizikai törvények érvényesek, a kvantummechanika törvényei. E kérdések, s ezzel együtt egy új számítástechnikai rend megalapozásával foglalkozik a nanotechnológia rejtélyes, új tudománya (lásd Gyulai József előadását), amelynek jelentőségét jelzi az, hogy az USA sok milliárd dolláros évi kerettel s több tízezer kutató kiképzésével készíti elő az új eredményeket, amelyek egyik célja éppen újfajta, rendkívül nagyteljesítményű számítógépek előállítása. (Ha lehet egyáltalán!)
A másik bökkenő az, hogy a matematikusok kimutatták (emlékezzünk Lovász László előadására!), hogy a feladatoknak csak egy részére igaz az, hogy a számítógépek sebességének növekedésével előbb-utóbb végére érünk a számításoknak (P-feladatok, azaz polinomiális idő alatt elvégezhető, kiszámítható számítások).
Animáció: A feladatok bonyolultsága. |2}|
A feladatok más részének a számításigénye azonban a bemenő adatok növekedésével olyan gyorsan (pl. exponenciálisan) növekszik, hogy (legalábbis a mai elvek alapján működő) számítógépek sohasem érnek a számítások végére (Nem-P-feladatok). Vagyis bár elvileg nincs akadálya e feladatok megoldásának, gyakorlatilag nem tudjuk (és nem fogjuk tudni) kiszámítani őket. Ez bizony szomorú hír, korlátozott lehetőségekről tudósít, hacsak a kvantum-számítástechnika, ha egyáltalán lesz ilyen, meg nem változtatja majd a helyzetet.
A szituáció azonban még ennél is rosszabb! A matematikusok között ugyanis óriási vita folyik arról, hogy léteznek-e olyan "matematikai" feladatok, amelyek egyáltalán nem oldhatók meg, nem algoritmizálhatóak, tehát nem csak gyakorlatilag, de elvileg is kívül esnek a kiszámíthatóság határain. (Itt olyan kérdésről van szó, mint amilyeneket a korábbi előadások a Heisenberg-féle határozatlansági elvvel, a Gödel-tétellel vagy Wittgenstein filozófiájával kapcsolatban emlegettek.) Az elvileg kiszámíthatatlan feladatok létezésének hívői közé tartozik a híres angol matematikus-fizikus, Penrose, aki az ilyen feladat példájaként említi a zeneszerzést. Mozart - említi Penrose - nem szabályokba foglalható, kiszámítható algoritmus mentén szerezte nagy műveit. (Bár megjegyzem, éppen Mozart egy-két könnyű kis keringőt kockákkal vetett ki, s így szerez zenét napjainkban pl. Xenakis). Ám Mozart Requiem-je, ahogyan a keletkezés története is meséli, utánozhatatlan, egyszeri intuíció eredménye volt.
Ezt nem tudtam én fiatal koromban, amikor diplomamunkaként zenét szereztettem számítógéppel, méghozzá Kodály stílusában. Audio: Havass M. saját szerzeménye. |3}| Az eredményt Kodály is meghallgatta Szűkszavú ember volt. Csak ennyit mondott: "Nem rosszak. De az enyémek jobbak."
De miért is beszélünk zeneszerzésről, hiszen "csodálatos" számítógépeink - legalábbis egyelőre csak ennyit tudunk róluk - számolni tudnak. Igaz, akár nagyon bonyolult képleteket, nagyon sok bemenő adattal, gyorsan kiszámolnak, de csak számolnak. Ez is nagyszerű dolog, ám a számolás és a zene egymástól nagyon távol eső dolgok.
No várjunk csak, nem is annyira!
III. A digitális világ
- |8|
A természet nem ismer ugrásokat, szokták mondani. Azaz az érzékszerveinkkel felfogott való világ mennyiségei (hőmérséklet, súly, erő, távolság stb.) folytonosak. Az emberi lelemény azonban a folytonos mennyiségeket (jó közelítéssel) diszkrét mennyiségekké tudja alakítani, amely mennyiségeket könnyű számokkal helyettesíteni, s rajtuk műveleteket végezni. Persze ha nem matematikai képletmegoldásról van szó, nem matematikai, hanem egyéb logikai műveleteket. A világról való emberi tudás nagy területe közelíthető diszkrét számokkal, azaz digitalizálható.
Számokká alakíthatjuk az írást, a beszédet, egyszerűen úgy, hogy minden betűhöz, hanghoz, vagy hangzópárhoz (élőbeszéd esetében) hozzárendelünk egy számot (8. ábra). S a számokon műveleteket definiálunk: például abc szerinti sorbarendezést vagy betűsorozatok helyettesítését más betűkkel.
- |9|
Ha a világ egy darabját számsorozatokba zárjuk, akkor olyan tulajdonságait, nézeteit is kiszámíthatjuk, amelyek az eredeti számok között nem találhatók. Illusztrációként megmutatjuk, mi történik akkor, ha Budapest földrajzi koordinátáit számítógépen tároljuk, s azt a műveletsort végezzük el rajtuk, amely előállítja a város háromdimenziós képét, méghozzá úgy, mintha körbe repülnénk felette. Animáció: Digitális térkép. |6}| Először az egyik oldaláról látjuk a Margitszigetet, azután a másikról.
Képzeljék el, hogy nem Budapestről készül a térkép, hanem Szarajevóról vagy Bagdadról, s pontossága olyan, hogy a házak is, utcák is láthatóak rajta. Ezután már csak egy nagy képernyő és egy botkormány kell, s mintha tankban ülnénk, szimulálhatjuk, begyakorolhatjuk azt az ütközetet, amelyet a városok elfoglalása igényel. Bizony, így történt a valóságban is.
A digitális ábrázolásmódnak sok előnyös tulajdonsága van. Ezek közül az egyik - mondanivalónk szempontjából talán a legfontosabb - az, hogy a digitális kódok nagy pontossággal, hibamentesen továbbíthatók a távközlési hálózatokon (bármiből is legyenek ezek: rézkábel, optikai kábel, rádiófrekvencia vagy műholdas sugárzás). Így jönnek létre azok a számítógépes hálózatok, amelyekben nagy teljesítményű számítógépeken tárolják az adatarchívumokat, lexikonokat, nyilvántartásokat, az emberi kultúra eddigi tudásanyagának digitalizálható részét. Az összekötött számítógépek között nagy sebességgel áramlanak és kerülnek feldolgozásra az információk. A hálózatokhoz (amelyekről bővebben a következő héten Máray Tamás kollégám szól) csatlakoznak a személyi számítógépeink, miniatűr perifériáink, protéziseinkben található érzékelőink, amelyeken keresztül a minket érdeklő adatokat elérhetjük, illetve a mi adatainkat a hálózatba és a hálózathoz kapcsolódó más személyekhez továbbíthatjuk.
- |10|
IV. Életünk a digitális világban
Hogy érzékeljük a digitális világ okozta változások nagyságát? Lássunk néhány példát, hogy hogyan is élünk majd ebben a világban!
- |11|
- |12|
3) Katasztrófaterv. A Tisza áradóban van, de még nem tetőzik. Tarpa, egy kicsiny falu veszélyben van! A dimbes-dombos vidéken vályogházak, műemléktemplom, a völgyben iskola. Mi lesz, ha átszakad a gát, vagy netalán szükség esetén átvágják? Menjenek a gyerekek iskolába vagy mentsék az állatot, a műkincseket? A faluról szerencsére az árvízvédelemnek (már ma is!) digitalizált térképe van, magassági adatokkal együtt. Egy számítógép bonyolult számításokkal, de gyorsan megmutatja az "elöntési" képet. Animáció: Áradásos modell. |7}| Mi történik gátszakadáskor? Mi kerül víz alá? Ki lesz biztonságban? Az ember megértési képessége, bonyolult helyzetekben való viselkedésének lehetőségei nagyságrendekkel javulnak.
4) A tudás gyors növekedése. Szép nemzeti értékünk a magyar matematikai iskola. És szerencsénkre más tudományterületeken sem állunk rosszul. Bolyai Jánosnak, valahol ott a végeken, milyen nehéz volt magányosan alkotnia. Ha eredménye volt, levélben megküldték a nagy Gaussnak, aki vagy ráért válaszolni, vagy nem; vagy fontosnak tartotta az eredményt, vagy nem. De még a jobb helyzetben lévő matematikusnak is bonyolult úton-módon kellett publikálnia tanulmányát: gépelés, korrektúra, nyomda, posta, könyvtár; arról nem is beszélve, hogy a publikációra vagy ráakadt valaki, vagy nem. (Így járt szegény Mendel. Évtizedekig feküdt öröklődéstani alapműve.) És ha rá is lelt valaki, következett a válasz, a viták hosszú folyamata, s bizony évekbe telt egy-egy új tudományos lépés megtétele. Ha ma este a magyar matematikusnak van valami jó intuíciója (lásd a Mozarttal kapcsolatban mondottakat!), e-mailen szétszórja hatvan jó szaktársának, s amíg ő alszik, Amerikában, Japánban már gondolkodnak a válaszon, érzékelik a hibákat az okfejtésben, s mire reggel felébred, számítógépén várja a válasz.
Felgyorsul a világ, naponta jelennek meg új tudományos eredmények. Az utóbbi húsz évben találták fel az emberiség összes találmányának több mint négyötödét. De azt is vegyük észre, hogy olyan emberek, akiket eddig elválasztott a távolság, a digitális hálózatokon keresztül közel kerülhetnek egymáshoz, együtt kutathatnak, cseveghetnek, sőt manapság már együtt zenélhetnek.
5) Új orvosi eljárások, új mérettartományok. A szívem már nem a régi! Számítógépes képalkotással három dimenzióban láthatóvá teszik a bajt. Videó: Belső szerv 3D-ben. |8}| Manipulátorok vezérlésével végezhetnek operációt. S az is előfordulhat, hogy az orvos és a műtendő beteg nem egy helyen van. Az orvos itt Pesten, a beteg mondjuk az Antarktiszon. A számítógép-hálózat oda is elviszi a "digiteket", a számokat, amelyek közvetítik az orvosi szándékokat, mozdulatokat. Úgy is mondhatjuk, hogy az ember oda juthat el, ahová méreteinél fogva korábban nem volt esélye: a mikrokozmoszba vagy a makrokozmoszba. Igen, a makrokozmoszba is. A Földről vezéreljük az űrszondát, a Mars-autót, igaz, a Challengert is. Ez ma realitás. Futurológia az az elképzelés, de nem lehetetlenség, hogy a nanoszámítógépek korában az érbe juttatott nanoméretű robotok választják le a plakkokat az érfalról, erősítik meg a szívbillentyűt.
6) Az intelligens ágens. Ma nyomtatott újság hozza reggelinkhez a várható időjárást. Autóvezetés közben meghallgathatom a körzeti időjárás- és útviszonyjelentést. Este a televízióban szerepjáték formájában láthatom az előrejelzést. Az interneten megtudhatom egy távoli úticél mikroklímáját. E négy esemény négy különböző módon előadva ugyanarról az adatsorról szól: az időjárás adatairól. De a közvetítés módjától függően újsághír, rádiós hír, televíziós esemény, internetes üzenet válik belőle, a közvetítési mód kötöttségeivel együtt. Azaz az esemény mediális jelenséggé vált. Mindenütt külön kell előállítani, egyik interpretátort szeretem, a másikat nem. Időben kötött vagyok.
Holott ugyanarról az eseményről van szó. A digitális világban az esemény lesz tárolva a hálózaton (tehát csak az időjárás számszerű adatai), s különféle intelligens ágensek fogják felém oly módon továbbítani, ahogyan éppen az adott pillanatban igénylem.
Mint ahogy a digitális hírügynökségek adataiból a saját intelligens ágensem fogja kiválogatni, összeállítani a korábban már kiismert ízlésem szerint a napi hírválogatást.
Ahogyan Marshall McLuhan fogalmazott: nem a média lesz hír (ami tehát megszabja azt, hogy mit és hogyan láthatok), hanem az információ, a tartalom lesz a hír (tehát ami számomra meghatározó). S ez így lesz rendjén!
V. Hová jutunk? Az alapvető változások
A digitális világban jónéhány dolog (szinte minden) megváltozik körülöttünk, bennünk. Nem csak az apró-cseprő körülmények, hanem más struktúrát ölt életünk "tere". Az alapvető változásokat a következő tényezők eredményezik.
- Kibővülnek képességeink.
- Fejlődik a feladatok megoldásának képessége (lásd pl. az árvízzel kapcsolatban mondottakat).
- A kreativitásunk alaplehetőségei megsokszorozódnak.
Megnőnek az interaktivitás lehetőségei. Olyanokkal juthatunk kapcsolatba, akikkel korábban soha. - Intelligens protézisekkel tudjuk fokozni érzékelő, mozgató szerveink minőségét, sőt tudjuk pótolni hiányukat.
- |13|
A történelem egyes korszakait képességeink nagymértékű megváltozásáról szokták elnevezni (kő-, vas-, bronzkor, agrár-, ipari társadalom). Már ennek alapján is joggal mondhatjuk, hogy új korba lépünk, az információs társadalom korába.
A tér (távolság) összezsugorodik, kevésbé lesz korlátozó, elválasztó tényező. (13.-14. ábra)
- |14|
Láttuk, hogy mi magunk mindenütt ott lehetünk (akár egyidejűleg): a világűrben, a szervezetünkben, az Antarktiszon.
Egymástól fizikailag távol élőkből, illetve pszichológiailag vagy fizikálisan önmagukba zárt egyénekből közösségek szerveződhetnek, melyekben az egyének kiteljesedhetnek.
A világ egyetlen "faluvá" válik. És mennyire más lehetőségei vannak egy közös érdekű, közös életű falunak, mint a falakkal, határokkal körülvett, ellenséges városoknak vagy országoknak!
Ez a globális világ.
- Az idő lerövidül, a ritmus felgyorsul.
- A hír, a tudás azonnal megkapható, a globális faluban mindenhová, szinte azonos időben eljut az ismeret.
- Nincs raktár, mindent most intézünk (Just-in-time!), nő a hatékonyságunk, nő a szabadidőnk mennyisége.
- Ugyanakkor állandó a készenlét, a határidő szorítása, a rohanás.
- |15|
A kérdés, hogy mekkora az ember, a közösség, a társadalom mentális-fiziológiai tűrésküszöbe?
Kibővül a kommunikáció anyaga, közege, szereplői, az érintkezés formái.
Változik a társadalmi nyilvánosság.
Változnak a szereplők, tömeges méretűvé válik az interakció: mindenki folyamatosan kommunikál, még a tárgyak is.
A tartalom lesz az érdekes, nem a közvetítő média. (Részben erről szól majd Nyíri Kristóf előadása)
- |16|
Megváltozik kultúránk, közéletünk - mindaz, ami személyiségünk történelmi alapját jelenti.
Egy olyan új világban élünk majd, amelyben más metrika érvényes. Ami távol volt, itt közel van. (15. ábra) Ami kint volt, bent van, vagy talán azt sem tudjuk, mi a bent és mi a kint, ahogyan Maurits Cornelius Escher képe érzékelteti. (16. ábra)
VI. Az információs társadalom
De ha megváltoznak az emberi kommunikáció és érintkezés alapdimenziói, akkor megváltozik az erre felépülő felépítmény, a társadalom, az állam is, sőt mi magunk is. Új struktúrák jönnek létre, új intézmények, új létformák.
- |17|
- |18|
Egy dolgot azonban már tudhatunk. Történelmi tapasztalat, hogy egy ország gazdaságának helyzete (a világ országai között elfoglalt helye, sorrendje) csak nagy változások idején változhat meg jelentősen. Aki a változásokat hamar észleli, gyorsan reagál rájuk, az nagyobb valószínűséggel vív ki előnyös pozíciót a jövőben. Mi, magyarok eddigi hendikepjeinket előrelátó tervezéssel, összefogott munkával és szerencsével felszámolhatjuk. (17. ábra)
Nem véletlen, hogy az EU prioritásként dolgozta ki a digitális Európa (eEurope) vízióját, (18. ábra) melynek két fő célja a gazdasági versenyképesség és a társadalmi kohézió erősítése. Ezzel a tervezettel áll összhangban a Magyar Információs Társadalom Stratégiája, mely 2003-ban készült el.
VII. A jövő kockázata
Utunk végére értünk. Gépesítettük gondolkodásunkat (pontosabban annak egy jelentős részét), s ezzel hatalmas lehetőségek, képességek birtokába jutottunk. A technológia adott, a struktúra a társadalmi váltáshoz - elvben - készen áll. A kérdés, hogy mivel ruházzuk fel e szerkezetet? Mit szállítunk a hálózaton? Mire használjuk megnövekedett képességeinket? Hálózataink a szépséget, a tudást szállítják-e, vagy a pornográfiát, a brutalitást? Az egyén kiteljesedését, tájékozottságát szolgálják majd, vagy a nagy szervezetek terrorját? Mondom még egyszer: a lehetőség készen áll. A fő kérdés ma nem az eszköz, nem a struktúra, hanem - inkább, mint eddig bármikor - az erkölcs. Erőteljes erkölcsi, szellemi megújulásra van szükségünk: a szédületes iramú képességnövekedéssel lépést kell tartania felelősségünk növekedésének; a felelős, érett személyek döntéseinek.
- |19|
A megsokszorozódott erőt felhasználhatjuk jóra is, rosszra is; magunkkal kell tehát szembenéznünk. (19. ábra) A jövő kockázat - elsősorban miattunk. Óriási lehetőségeket, ugyanakkor óriási veszélyeket is rejt. Amikor azt halljuk, atomtechnológia, géntechnológia, információtechnológia, nanotechnológia, várakozással tekintünk elébük, ugyanakkor félünk is tőlük, mert látjuk a rossz lehetőségeket is.
Csakhogy Neumann János szigorú megállapítása szerint a fejlődés ellen nincs orvosság. Azaz a jövőt vállalni kell kockázatával együtt. Gábor Dénes úgy fogalmazott, hogy ha egyszer nem ismerhetjük előre a jövőt, akkor alkossuk meg! Hasonlónak ahhoz, amilyet szeretnénk. Nem tudhatjuk biztosan, hogy sikerül-e. De nekünk világos útravalónk van: "Mondottam ember, küzdj és bízva bízzál!" Én csatlakozom Madáchhoz!
Vallomás
Vallom azt, hogy minden ember önmagában álló érték, mással össze nem mérhető, csodálatos lény. Vallom azt, hogy minden ember - mint szabad személy - felelősséggel tartozik a világnak, s ezért élete során feladata van. A harmonikus élet nem más, mint e feladat felismerése és az elvégzésére fordított elszánt erőfeszítés. (Lásd Csíkszentmihályi flow-elméletét.)
Az élet minden kockázata, esetlegessége ellenére három gyermeknek adtam életet, és felneveltem őket a jobb jövőben bízva. Ismerve az emberi képességek kibontakozásának minden ambivalenciáját, veszélyét, mint informatikus azon dolgoztam, hogy új tudományom kivirágozzék, abban a reményben, hogy az igazság mélyebb ismerete végső soron segíteni fogja az embert.
Bár újra és újra tapasztaltam mindennapjaink megannyi becstelenségét, intrikáját, árulását, mint vállalatvezető eltökélten hittem az ember belső szabadságán és a szolidaritáson alapuló kollektív munka szépségében. Nem furcsa ez? A Mindentudás Egyetemén bizalomról, reményről, hitről vallani? Nem! A posztmodern kor közepén-végén már illik tudnunk, hogy az ember csak a Jóság, az Igazság és a Szépség harmóniájában képes lakható világot berendezni. (Lásd Ken Wilber gondolatait.)
Havass Miklós