הסתבכות מפחידה נחשפה בין AI קוונטי ל-BBC

דעה רשות השידור הלאומית של בריטניה, ה-BBC, צוות המחקר והפיתוח שלו וכל הארכיון בן 100 השנים של 15 מיליון פריטים הם חלק מקונסורציום חדש החוקר QNLP, Quantum Natural Language Processing, במטרה אולטימטיבית להפוך את חילוץ המשמעות מהקשקוש של האנושות.

"הדבר הכי לא מובן ביקום הוא שהוא מובן", הוא אחד מאותם ציטוטים נדירים של איינשטיין שאיינשטיין באמת אמר. אנחנו לא יודעים על מה הוא אמר הקרקס המעופף של מונטי פייתון כפי שהוא מת 14 שנים לפני השידור הראשון שלו. אבל מרתק לתהות מה הוא, כאחד ממייסדי הפיזיקה הקוונטית, עשוי היה להסיק מהרעיון של מחשוב קוונטי שמסמן מדוע היקום מובן מלכתחילה. 

הקונסורציום, שהוכרז ב-25 בנובמבר, מקבל מימון מהאקדמיה המלכותית להנדסה, ויתבסס על עבודה על מכניקת קוונטים ובלשנות של פרופסור בוב קוק, מדען ראשי בחברת QC בבריטניה Quantinuum; פרופסור סטיבן קלארק, ראש תחום הבינה המלאכותית בקיימברידג' קוונטום; ופרופסור מהרנוש סאדרזאדה מהמחלקה למדעי המחשב באוניברסיטת קולג' בלונדון. שני גיקים במוסך זה לא.

חסידים ארוכי טווח של חדשות המחשוב הקוונטי יידעו שכל סיפור על QC קיים בעיקר בזמן העתיד: הטכנולוגיה היא יותר הבטחה ממוצר. זה מוגבל על ידי המצב הנוכחי של האומנות, קוונטי בקנה מידה בינוני רועש או NISQ. המערכות הנוכחיות רועשות מדי וקטנות מכדי להיות שימושיות. חלק גדול ממחקרי ה-QC של היום הוא בפיתוח טכניקות ואלגוריתמים שיהיו מנצחים בעולם, ברגע שנגמר לנו ה-NISQ ונכנסים למערכות סובלניות לתקלות בקנה מידה גדול. QNLP אינו שונה. 

מה שעושה את זה מעניין הוא מאיפה זה בא. משתפי הפעולה הפרופסורים והצוותים שלהם יש 15 שנות מחקר תחת החגורה שלהם בשפה ניתוחית. אחת התוצאות שלה היא המסגרת המפוארת של DISCOCAT (Distributional Compositional CATegorical), שיוצרת מערך נתונים מקבוצות של משפטים שניתן לנתח על מערכת קוונטית. החלק המעניין מטבעו של זה הוא ש-DISCOCAT מייצרת רשת טנזור שממפה מקרוב את האופן שבו הלוגיקה הקוונטית פועלת באופן טבעי. הפרויקט אומר שזה מתאים מטבעו למכניקת הקוונטים. אבל מעט מאוד משימות מחשוב סטנדרטיות הן כאלה, אז למה שזה יחול על המשמעות המקודדת בשפה? 

התשובה, אומרים החוקרים, היא תורת הקטגוריות. זוהי גישה מתמטית לניתוח מערכות, שהועלתה לראשונה באמצע המאה ה-20, שאומרת שאתה יכול ללמוד הרבה על מערכת על ידי התעלמות מהפרטים הפנימיים של כל רכיב, והתרכזות באינטראקציה ביניהם. על ידי מתן מפה של התנהגויות, תורת הקטגוריות יכולה לחשוף דפוסים שלא ניתן להסיק בקלות על ידי ניסיון לפרק רכיבים בודדים - מה שהופך אותה להתאמה טובה מאוד, למשל, מכניקת הקוונטים. מכניקת קוונטים קטגורית היא תחום מחקר עדכני שמתרכז בדפוס ובתהליך ברמות קוונטיות, מה שהופך אותו להתאמה טובה ללוגיקה הקוונטית בין הרבה דברים אחרים.

תורת הקטגוריות היא גם התאמה טובה לניתוח לשוני, מייצרת מפות של משמעות הכוללות מידע על היחסים בין דקדוק לסמיוטיקה - המבנה של אופן קידוד המשמעות. זה גם שימושי מאוד וגם, עבור חוקרי בינה מלאכותית ופילוסופים של המוח כאחד, נתיב מאוד מפתה לחקירה מושגית. 

הבועט, לעומת זאת, הוא היכולת של תורת הקטגוריות למצוא דפוסים דומים במערכות שונות לכאורה. זה בעצם כמה מתמטיקה ופיזיקה מתקדמים, תוך שימוש בידע של מערכת אחת כדי לקבל תובנה לגבי מערכת אחרת. מה שאומרים חוקרי הקונסורציום הוא שהטבע הקוונטי של הניתוח הלשוני שלהם נובע מכך שהוא פועל לדפוסים דומים למכניקת הקוונטים. מכאן ש-QC יהיה טוב להפליא בשפה - כשהיא עובדת. 

הקשר הזה ידוע תיאורטית מזה זמן מה, אך מוגבל לסימולציות מחשב קלאסיות. כעת, יש ראיות לכך שהמציאות מוכנה לציית לתיאוריה, עם ניסויים אחרונים מתחילים לשאול שאלות קטנות של קבוצות משפטיות קטנות בפלטפורמת Quantum Experience של IBM. אלה כללו רק כמה מבחנים, אחד כדי לשאול איזה מתוך כמאה משפטים היה על אוכל ואיזה על IT, ואחד כדי למרוט ביטויי עצם. סימולציות ממוחשבות קלאסיות פועלות לצד הבדיקות הקוונטיות כדי להראות במה אתה יכול לנצח כשמגיעות מערכות בקנה מידה גדול סובלני לתקלות.

מבחינה זו, זה טוב כמו QC. אבל במובן זה שכלי בסיסי של מתמטיקה ומדעי המידע יוצר קשרים מפורשים עם המבנה העמוק של השפה והאופן שבו פועלת מכניקת הקוונטים, זהו מצביע מסקרן מאוד לאופן שבו מחשוב קוונטי מעניין לפילוסופים של קוגניציה כפי שהוא מעניין. פיזיקאים, עסקים ומדעני מחשב. השפה היא פונקציה, אולי הפונקציה המגדירה, של האופן שבו אנו מקטלגים את עצמנו כאינטליגנטיים, ועיבוד שפה הוא חלק מהותי וייחודי מההכרה האנושית ומהחברה האנושית. למצוא שהיא מצייתת לכללים שמערכות פיזיקליות אחרות מציגות, לא אומר שהתודעה היא יותר קוונטית מכל מערכת מאקרו קלאסית אחרת; הטבע משכפל דפוסים בכל קנה מידה, אחרי הכל. 

אבל זה עשוי לעזור להסביר כיצד אנו יכולים למצוא כל כך הרבה מהפיסיקה מובן; הוא עוקב אחר דפוסים שאנו מוגדרים לנצל. למצוא תשובה פוטנציאלית למשהו שבלבל את איינשטיין אינו דבר של מה בכך. ומי יודע, כאשר AI עתידי שלאחר NISQ עכל את כל הפלט של ה-BBC, אולי אפילו נוכל לשאול אותו לא רק מה סקיצה של תוכי כלומר, אבל מה הטעם בכלל בטלוויזיה בשעות היום. אולי זו שאלה פילוסופית רחוקה מדי. ®