Kísérteties összefonódás derült ki a kvantum-AI és a BBC között

Vélemény Az Egyesült Királyság nemzeti műsorszolgáltatója, a BBC, kutatás-fejlesztési csapata és teljes, 100 éves, 15 millió tételes archívuma egy új konzorcium része, amely a QNLP-t, a Quantum Natural Language Processing-t vizsgálja, azzal a végső céllal, hogy automatizálja a jelentés kivonását az emberiség fecsegéséből.

„A legérthetetlenebb dolog az univerzumban, hogy felfogható” – ez az egyik azon ritka Einstein-idézetek, amelyeket Einstein valóban mondott. Nem tudjuk, miről beszélhetett Monty Python Repülő Cirkusza mivel 14 évvel az első adás előtt meghalt. Lenyűgöző azonban elgondolkodni azon, hogy ő, mint a kvantumfizika egyik megalapítója, mit tudott kitalálni a kvantumszámítógép ötletéből, jelezve, miért is érthető az univerzum. 

A november 25-én bejelentett konzorcium a Royal Academy of Engineering-től kap finanszírozást, és Bob Coecke professzor, a Quantinuum egyesült királyságbeli minőségellenőrzési vállalat vezető tudósának a kvantummechanikával és nyelvészettel kapcsolatos munkájára fog építeni; Stephen Clark professzor, a Cambridge Quantum mesterséges intelligenciájának vezetője; és Mehrnoosh Sadrzadeh professzor, a University College London számítástechnikai tanszékéről. Két stréber egy garázsban nem az.

A kvantumszámítástechnikai hírek hosszú távú követői tudni fogják, hogy a QC-vel kapcsolatos minden történet többnyire jövő időben létezik: a technológia inkább ígér, mint termék. Korlátozza a technika jelenlegi állása, a zajos, közepes méretű kvantum vagy NISQ. A jelenlegi rendszerek túl zajosak és túl kicsik ahhoz, hogy hasznosak legyenek. A mai minőségellenőrzési kutatások nagy része olyan technikák és algoritmusok kifejlesztésére irányul, amelyek világot vernek majd, amint kilépünk a NISQ-ból, és hibatűrő, nagyméretű rendszereket dolgozunk ki. A QNLP sem más. 

Az teszi érdekessé, hogy honnan származik. A professzori munkatársak és csapataik 15 évnyi kutatást folytatnak az elemző nyelven. Ennek egyik eredménye a pompás elnevezésű DISCOCAT (Distributional COmpositional Categorical) keretrendszer, amely mondatcsoportokból kvantumrendszeren elemezhető adathalmazt hoz létre. Ennek eredendően érdekes része az, hogy a DISCOCAT egy tenzorhálózatot hoz létre, amely nagyon szorosan leképezi a kvantumlogika természetes működését. A projekt szerint eleve jól illeszkedik a kvantummechanikához. De nagyon kevés szabványos számítási feladat ilyen, akkor miért vonatkozna ez a nyelvben kódolt jelentésre? 

A válasz a kutatók szerint az kategóriaelmélet. Ez a rendszerelemzés matematikai megközelítése, amelyet először a 20. század közepén vitattak meg, és amely azt mondja, hogy sok mindent megtudhat a rendszerről, ha figyelmen kívül hagyja az egyes összetevők belső részleteit, és arra koncentrál, hogyan hatnak egymásra. A viselkedési térkép segítségével a kategóriaelmélet olyan mintákat tárhat fel, amelyeket nem lehet könnyen levezetni az egyes komponensek lebontásával – ami nagyon jól illeszkedik például a kvantummechanikához. A kategorikus kvantummechanika egy újabb kutatási terület, amely a kvantumszintű mintázatokra és folyamatokra koncentrál, így sok egyéb mellett a kvantumlogikához is jól illeszkedik.

A kategóriaelmélet jól illeszkedik a nyelvi elemzéshez is, jelentéstérképeket hoz létre, amelyek információkat tartalmaznak a grammatika és a szemiotika közötti kapcsolatokról – a jelentés kódolásának szerkezetéről. Ez rendkívül hasznos, és a mesterséges intelligencia kutatói és filozófusai számára egyaránt nagyon csábító út a fogalmi feltáráshoz. 

A kicker azonban a kategóriaelmélet azon képessége, hogy hasonló mintákat találjon a látszólag eltérő rendszerekben. Alapvetően így fejlődik a matematika és a fizika, amikor az egyik rendszer ismereteit felhasználva nyer betekintést egy másikba. A konzorcium kutatói azt mondják, hogy nyelvi elemzésük kvantumtermészete abból adódik, hogy a kvantummechanikához hasonló minták szerint dolgoznak. Ezért a QC megdöbbentően jó lesz a nyelvben – ha működik. 

Ez az összefüggés elméletileg egy ideje ismert, de a klasszikus számítógépes szimulációkra korlátozódik. Mára bizonyíték van arra, hogy a valóság kész megfelelni az elméletnek, a legújabb kísérletekkel elkezdett feltenni apró kérdéseket kis mondatkészletekkel kapcsolatban az IBM Quantum Experience platformján. Ezek csak néhány tesztet tartalmaztak, az egyikben meg kellett kérdezni, hogy a körülbelül száz mondat közül melyik az ételről, és melyik az informatikáról, a másik pedig a főnévi kifejezéseket. A klasszikus számítógépes szimulációk ezután a kvantumtesztekkel párhuzamosan futnak, hogy megmutassák, mit nyerhet, ha hibatűrő nagyméretű rendszerek jelennek meg.

Ebből a szempontból ez olyan jó, mint a QC. Abban az értelemben azonban, hogy a matematika és az információtudomány egyik alapvető eszköze explicit kapcsolatokat létesít a nyelv mélyszerkezetével és a kvantummechanika működési módjával, ez egy nagyon érdekes mutató arra nézve, hogy a kvantumszámítás mennyire érdekes a megismerés filozófusai számára. fizikusok, üzletemberek és informatikusok. A nyelv annak függvénye, talán meghatározó funkciója, hogy miként minősítjük magunkat intelligensnek, és a nyelvi feldolgozás az emberi megismerés és az emberi társadalom belső és egyedi része. Ha azt találjuk, hogy engedelmeskedik más fizikai rendszerek szabályainak, az nem jelenti azt, hogy a tudat kvantumosabb, mint bármely más klasszikus makrorendszer; A természet végül is minden léptékben lemásolja a mintákat. 

De segíthet megmagyarázni, hogyan találhatjuk ennyire érthetőnek a fizikát; azokat a mintákat követi, amelyeket kihasználni vagyunk konfigurálva. Lehetséges választ találni valamire, ami megzavarta Einsteint, nem nagy teljesítmény. És ki tudja, amikor egy jövőbeli NISQ utáni mesterséges intelligencia megemésztette a BBC teljes kimenetét, akkor akár azt is megkérdezhetjük tőle, hogy mi a Papagáj vázlat jelenti, de egyáltalán mi értelme van a nappali televíziózásnak. Talán ez túl messzire ment filozófiai kérdés. ®