Încâlcerea înfricoșătoare a fost dezvăluită între IA cuantică și BBC

Opinie Radiodifuzorul național al Marii Britanii, BBC, echipa sa de cercetare și dezvoltare și întreaga sa arhivă de 100 de ani și 15 milioane de articole fac parte dintr-un nou consorțiu care investighează QNLP, Quantum Natural Language Processing, cu scopul final de a automatiza extragerea sensului din balbuiala umanității.

„Cel mai de neînțeles lucru despre univers este că este de înțeles”, este unul dintre acele citate rare Einstein pe care Einstein le-a spus de fapt. Nu știm despre ce ar fi putut spune Circul zburător al lui Monty Python întrucât a murit cu 14 ani înainte de prima transmitere. Dar este fascinant să ne întrebăm ce ar fi putut el, ca unul dintre fondatorii fizicii cuantice, să fi făcut despre ideea de calcul cuantic care să semnaleze de ce universul este înțeles în primul rând. 

Consorțiul, anunțat pe 25 noiembrie, primește finanțare de la Academia Regală de Inginerie și se va baza pe lucrările privind mecanica cuantică și lingvistică a profesorului Bob Coecke, om de știință șef la compania britanică QC Quantinuum; profesorul Stephen Clark, șeful AI la Cambridge Quantum; și profesorul Mehrnoosh Sadrzadeh de la departamentul de informatică de la University College London. Doi tocilari într-un garaj, nu este.

Adepții pe termen lung ai știrilor despre calculul cuantic vor ști că fiecare poveste despre QC există mai ales la timpul viitor: tehnologia este mai promițătoare decât produs. Este limitat de stadiul actual al tehnicii, cuantic zgomotos la scară intermediară sau NISQ. Sistemele actuale sunt prea zgomotoase și prea mici pentru a fi utile. O mare parte din cercetarea QC de astăzi este în dezvoltarea unor tehnici și algoritmi care vor fi la nivel mondial, odată ce vom ieși din NISQ și vom intra în sisteme tolerante la erori, la scară largă. QNLP nu este diferit. 

Ceea ce îl face interesant este de unde vine. Colaboratorii profesori și echipele lor au 15 ani de cercetare sub centură în analiza limbajului. Un rezultat este cadrul superb numit DISCOCAT (DIStributional COMpositional CATegorical), care creează un set de date din grupuri de propoziții care pot fi analizate pe un sistem cuantic. Partea inerent interesantă a acestui lucru este că DISCOCAT produce o rețea tensorială care se mapează foarte aproape de modul în care funcționează în mod natural logica cuantică. Proiectul spune că se potrivește în mod inerent bun cu mecanica cuantică. Dar foarte puține sarcini de calcul standard sunt așa, așa că de ce s-ar aplica sensului codificat în limbaj? 

Răspunsul, spun cercetătorii, este teoria categoriilor. Aceasta este o abordare matematică a analizei sistemelor, propusă pentru prima dată la mijlocul secolului al XX-lea, care spune că puteți învăța multe despre un sistem ignorând detaliile interne ale fiecărei componente și concentrându-vă asupra modului în care acestea interacționează. Oferind o hartă a comportamentelor, teoria categoriilor poate dezvălui modele care nu pot fi derivate cu ușurință încercând să descompună componente individuale – ceea ce o face o potrivire foarte bună, de exemplu, mecanica cuantică. Mecanica cuantică categorică este un domeniu recent de studiu care se concentrează pe model și proces la niveluri cuantice, ceea ce o face potrivită pentru logica cuantică printre multe altele.

Teoria categoriilor este, de asemenea, o potrivire bună cu analiza lingvistică, producând hărți ale sensului care includ informații despre relațiile dintre gramatică și semiotică - structura modului în care este codificat sensul. Acest lucru este extrem de util și, atât pentru cercetătorii AI, cât și pentru filozofii minții, o cale foarte tentantă pentru explorarea conceptuală. 

Kicker, totuși, este capacitatea teoriei categoriilor de a găsi modele similare în sisteme aparent disparate. Acesta este practic cât de mult progresează matematica și fizica, folosind cunoștințele despre un sistem pentru a obține o perspectivă asupra altuia. Ceea ce spun cercetătorii consorțiului este că natura cuantică a analizei lor lingvistice provine din lucrul cu modele similare cu mecanica cuantică. Prin urmare, QC va fi uimitor de bun la limbaj - atunci când funcționează. 

Această conexiune este cunoscută teoretic de ceva vreme, dar limitată la simulările clasice pe computer. Acum, există dovezi că realitatea este pregătită să se conformeze teoriei, cu experimente recente a început să pună întrebări mici de seturi de propoziții mici pe platforma IBM Quantum Experience. Acestea au implicat doar câteva teste, unul pentru a întreba care din aproximativ o sută de propoziții era despre mâncare și care despre IT și unul pentru a smulge sintagme substantive. Simulările clasice pe computer rulează apoi împreună cu testele cuantice pentru a arăta ce ai putea câștiga atunci când apar sisteme la scară mare tolerante la erori.

În acest sens, acest lucru este la fel de bun pe cât devine QC. Dar în sensul că un instrument fundamental al matematicii și al științei informației creează conexiuni explicite cu structura profundă a limbajului și cu modul în care funcționează mecanica cuantică, este un indicator extrem de intrigant asupra modului în care calculul cuantic este la fel de interesant pentru filozofii cunoașterii, precum este pentru fizicieni, oameni de afaceri și informaticieni. Limbajul este o funcție, poate funcția definitorie, a modului în care ne catalogăm pe noi înșine ca fiind inteligenți, iar procesarea limbajului o parte intrinsecă și unică a cunoașterii umane și a societății umane. A descoperi că respectă regulile pe care le prezintă alte sisteme fizice nu înseamnă că conștiința este mai cuantică decât orice alt sistem macro clasic; La urma urmei, natura reproduce tipare la toate scalele. 

Dar poate ajuta la explicarea modului în care putem găsi atât de mult din fizică de înțeles; urmează modele pe care suntem configurați să le exploatam. Găsirea unui răspuns potențial la ceva care l-a derutat pe Einstein nu este o ispravă rea. Și cine știe, atunci când un viitor AI post-NISQ a digerat toată producția BBC, s-ar putea chiar să-l putem întreba nu numai care este Schiță de papagal înseamnă, dar care este rostul televiziunii de zi. Poate că aceasta este o întrebare filozofică prea departe. ®