JOKOPOST | עיתון המאמרים והבלוגים המוביל בישראל

facebook twitter linkedin
  • ראשי » 
  • IT
  •  » מגבלות הטכנולוגיה העתידית

מגבלות הטכנולוגיה העתידית

התקן הדיגיטלי ומשמעותו

מגבלות הטכנולוגיה העתידית פרופסור יהושפט גבעון
אפריל 09
09:30 2017

ב-31 במרץ הופצה ברשת ידיעה על פרסום דו"ח של חברת PwC – חברה בין-לאומית למימון ולייעוץ מס – שבו נאמר לנו כי 38% מהמשרות הקיימות בארצות הברית צפויות להיתפס "על ידי רובוטים ובינה מלאכותית עד שנות ה-2030 המוקדמות". תחזיות עגומות כאלה מלוות אותנו בשנים האחרונות בכתביהם של עתידנים רבים. ההנחה המשותפת לכל התחזיות האלה היא שלטכנולוגיה אין, או שלא יהיו, מגבלות.

כל הכלים הדיגיטליים, מהמחשב ועד לאחרון הרובוטים, מהאינטרנט ועד לבינה המלאכותית ומהענן ועד לאחרון היישומונים, הם אמצעים בעלי תכונות בסיסיות משותפות הנובעות מתקן אחד שמנחה את עיצובם. את התקן הגדירו חוקרים בלוגיקה לפני 80 שנה.

בשנות ה-30 של המאה ה-20 ניסו כמה חוקרים להגדיר את מהות הטכניקות היעילות בביצוע משימות לוגיות שונות. היו אלה אלן טיורינג, אמיל פוסט, סטיבן קלייני, אלונזו צ'רץ' וקורט גדל. המוטיבציה העיקרית שלהם הייתה להגיב על אתגרים מתמטיים שהותוו על ידי המתמטיקאי דייוויד הילברט בראשית המאה ה-20. חוקרים אלה הגיעו להגדרה מיוחדת, וזו קבעה בסופו של דבר לא רק את התקן המחייב של כל הכלים הדיגיטליים, המכתיב את תכונותיהם, אלא גם את מגבלותיהם.

במאמר הזה אציג שתיים מהתכונות ההכרחיות של הכלים הדיגיטליים ואצביע על כמה מהמגבלות הנובעות מהן והחלות על כל הכלים האלה. כל זה תקף כל עוד התקן הזה בתוקף.

תכונה הכרחית בסיסית 1: כל האמצעים הדיגיטליים, בכל סוג של מימוש, מורכבים ומוגדרים כמו טקסטים פורמליים ללא התייחסות לתוכן או למשמעות. כלומר הם תבניות המורכבות לפי כללי הרכבה ("תחביר") פורמליים, ללא קשר לתוכן, להקשר או למשמעות. תבניות אלה מורכבות מתווים הלקוחים מאלפבית סופי נתון. כל התהליכים שכלים אלה מבצעים הם תהליכים על תווים. חומרי הגלם של כל מכשירי "הטכנולוגיה הדיגיטלית" הם תווים. אין בכלים הדיגיטליים לא תוכן ולא משמעות אלא רק תווים.

תכונה זו היא אחד הדברים הבסיסיים שנלמדים בהקשר הדיגיטלי. כדי לממש יעד למידה זה, המסגרות הרציניות להוראת השימוש בכלים האלה ופיתוחם מלמדות תכנות. כי רק בתכנות נתפס הרעיון של מנגנונים הפועלים על תווים באמצעות נוסחאות המורכבות מתווים ללא קשר לתוכן.

כל משימה או מיזם המבוצעים בעזרת כלים אלה חייבים להיות מומרים תחילה לתווים. לכן, מי שטוען שיש בכלים האלה, בכל תפרוסת שהיא, מידע או ידע, חושב שאנו יודעים להגדיר מידע או ידע במונחים של תווים. אם נוכל לעשות זאת, יוסר המכשול הראשון בדרך לפיתוח מושלם של הבינה המלאכותית.

מכל מקום, כל פעילות שאנו מבקשים שרובוט (מחשב, יישומון, תוכנת בינה מלאכותית וכדומה) יבצע, עלינו לדעת להגדיר אותה בדייקנות ובשלמות באמצעות תווים. לכן, כל עיסוק שלא ניתן לתארו במילים או שלא ניתן להגדירו באמצעות נוסחאות אינו ניתן למימוש באמצעות רובוטים דיגיטליים.

הביטוי "דיגיטלי", שבעברית פירושו "ספרתי", יכול להטעות אותנו. המצאת הספרות הייתה גילוי שיטה לייצוג מספרים באמצעות תווים. ולכן לומר על כלים כלשהם שהם "כלים דיגיטליים" זה בדיוק לומר שהם תוויים או טקסטואליים.

אנו חיים בעולם שרוגש בתופעות ובתהליכים שאינם תוויים, שאינם מבוטאים באמצעות טקסטים, מסיבות עקרוניות ומסיבות מעשיות. ולכן, כדי להשתמש במחשבים או ברובוטים, בעולם הממשי הזה, עלינו לבנות אותם ככלים ספרתיים טהורים המוקפים באמצעי גישור המאפשרים חיבור של העולם הטקסטואלי שלהם עם התופעות המוכרות לנו בעולם הממשי. לדוגמה המקלדת וצג המגע הם כלים להמרת תנועות של האצבעות שלנו למסרים תוויים. ברוב המקרים המרה שכזו מבוססת על קיצוצים וצמצומים.

אנו רוצים להפיק מוזיקה בכלים האלה? אנו מסתפקים בתחליפים קצוצים שלה ומתעלמים מההשפעה המנוונת שיש להרגלי השימוש במוזיקה הדיגיטלית על המאזינים. מסתבר שבני האדם מגיבים באורח שונה למוזיקה דיגיטלית ולמוזיקה אנלוגית, השומרת על הדמיון עם המוזיקה המקורית, המופקת בכלים לאו-דווקא דיגיטליים.

אתמול נכחתי באירוע שלווה בביצוע מדהים של מוזיקה דיגיטלית. איש מהנוכחים לא שם לב לתנועות ידיו של המפיק-המלחין, שהתערב בביצוע הדיגיטלי באמצעות מכשירי קלט לאפקטים ידניים, ליצירת תהודה וצלילים מיוחדים לליווי המנגינה. המוזיקה הדיגיטלית הטהורה הייתה יבשה מדי לאוזני המוזיקאי היוצר.

אם רוצים אנו לחזות את עתיד עולמנו שבו הרובוטים יוכלו להחליף אותנו, עלינו לברר למשל איך יוכלו רובוטים להתנהג כמו בני אדם בהאזנה למוזיקה אם הם "מאזינים" רק לתחליף הדיגיטלי שלה.

תכונה הכרחית בסיסית 2: כל התהליכים המבוצעים על ידי כלים דיגיטליים הם תמיד תהליכים המוגדרים באמצעות כללים מפורשים, ללא התייחסות לתוכן, למשמעות או למובן כלשהם, אלא רק אל תבניות הרכבים של תווים לפי צורתן. אנו מכנים תהליכים כאלה "תהליכים חישוביים" או "תהליכי עיבוד נתונים".

אנו קוראים להם גם "תהליכים אלגוריתמיים" על שמו של אל-ח'וואריזמי, שבמאה התשיעית גילה שכך בדיוק ניתן לבצת את כל תהליכי החשבון. הוא לא פיתח את הייצוג הספרתי של המספרים (ההודים עשו זאת), אלא גילה שאת כל תהליכי החשבון ניתן לבצע ללא חשיבה אם רק ניישם בדקדקנות את הכללים הבסיסיים שלהם. הוא גילה שהמדיום הספרתי מספיק להגדרת המסר, להגדרת התוכן המספרי.

מתגלית כאן תופעה היסטורית מעניינת בתולדות הרעיונות. בני אדם אוהבים להסתמך על תהליכים שיטתיים, על טכניקות שאינן דורשות חשיבה לביצוען. התהליכים שמגדירים את הכלים מעוררי ההערצה שלנו היו בשימוש מאות שנים לפני הילברט ואפילו לפני אל-ח'וואריזמי.

למשל בימי הביניים, בסביבות המאה ה-12, עסקו חוקרים בשימושים שיטתיים בטקסטים והגדירו טכניקות טקסטואליות והשתמשו בהן. היום אנו מכירים אותן כטכניקות מנהליות ומידעניות. האינדקס, הקונקורדנציות, מספור עמודים, סידור אלפביתי, חלוקת התנ"ך לפרקים ולפסוקים ומספורם, שיטות יעילות לאיתור קטעים מפורשים בתנ"ך וכדומה – אלה הן רק דוגמאות בודדות למבחר הטכניקות הטקסטואליות שפותחו ושהיו בשימוש פעיל באותם ימים.

טכניקות אלה, אחרי 800 שנים, אפשרו לעוסקים בתחום המנהל לקלוט את המכשירים החדשים כמעט ללא קשיי קליטה. למען הדיוק ההיסטורי, בתחום עיסוקם הם עסקו בטכניקות טקסטואליות אלגוריתמיות שכמה מהן (כמו השימושים השיטתיים בטבלאות ובתבניות טקסטואליות אחרות) היו נהוגות עוד מימי שומר ובבל. אז מתי התחוללה "המהפכה הדיגיטלית"?

עובדה מעניינת היא שההגדרה של המושג "ניתן לחישוב" ופירות המחקרים הראשונים בדבר תכונותיהם ומגבלותיהם של התהליכים החישוביים עברו מתחת לרדאר של המהנדסים והמתכנתות. בשנות ה-40 הם הגישו לנו את הצעדים הראשונים של המהפכה הדיגיטלית על מגש של הנדסה אלקטרונית. רובם לא שמעו על טיורינג, צ'רץ', פוסט, קליני וגדל. אבל העתיד אינו תלוי כל כך בידיעתנו, או בבורותנו, כשמדובר במגבלות מוחלטות של הכלים הפעילים ביותר במציאות שלנו. המגבלות חלות על מכשירים ללא התחשבות ברמת ההשכלה של יצרניהם או של המשתמשים בהם. טיורינג, צ'רץ' ופוסט, חוקרים בעלי יושרה אקדמית, גילו דרכים להגדיר מה זה תהליך בר-חישוב (שונות לגמרי, אבל זהות בתפקודן), ומיד חיפשו אחר מגבלות המושג וגילו והוכיחו כמה מהן. הם ידעו שמושג שאין לו מגבלות – גם אין לו משמעות.

הם גילו שקיימות משימות שאי אפשר, בשום אופן, לבצע אותן באמצעות תהליכים אלגוריתמיים. כלומר מחשבים ורובוטים וכל מיני טריקים דיגיטליים מנועים לחלוטין מלבצע אותם. לפי הצעתו של מיצ'יו קאקו בספרו על "הפיזיקה של העתיד" (2011), עלינו להבין כי כל מקצוע שנסמך על ביצוע משימות כאלו לא יוחלף לעולם ברובוטים הנשלטים על ידי התקן הדיגיטלי.

חשוב להבין שתכונה 1 איננה גוררת את תכונה 2. הדוגמה הראשונה שהתגלתה למשימה שאיננה ניתנת לביצוע באמצעות התקנים הספרתיים הייתה דווקא משימה המוגדרת בשלמותה באמצעים תווים. הייתה זו משימה של בדיקת תקלות בפעולת הכלים הדיגיטליים. טיורינג, צ'רץ' ופוסט הוכיחו שאף שאמצעי חישוב מוגדרים כטקסטים – ולכן יכולים לשמש כקלט של אמצעי חישוב אחרים – לא יכול להתקיים אמצעי חישוב לבדיקת אמצעי חישוב ביחס לתקלות ברורות ושכיחות. במילים אחרות, שום רובוט דיגיטלי לא יוכל לעולם לאתר שגיאות בתוכנה.

הוודאות הזאת נובעת מכוחה של הלוגיקה. כפי שאי אפשר למצוא שני מספרים שלמים שמנתם היא השורש הריבועי של 2, כך לא ניתן למצוא אמצעי חישוב ספרתי שיהיה מסוגל לבדוק תוכנות. פירושו של דבר שמקצועות מבקרי האיכות של תוכנות, ולכן גם של יוצרי התוכנות, לעולם לא ייתפסו בידי רובוטים.

בעקבות תגליותיהם של החוקרים החלוצים האלה גילו מתמטיקאים עשרות תהליכים שיכולת ביצועם היא מחוץ לטווח של כלים ספרתיים כלשהם. למשל, כאשר נתונים שני תיאורים של כלים ספרתיים והמשימה היא לקבוע אם פעולתם, בהפקת פלט, זהה או לא זהה. אפשר לדמיין יצירה בדיונית שבה רובוטים נפגשים עם רובוטים אחרים ומנסים לקבוע אם הם בעלי כישורים זהים.

אפשר להסיק מממצאים אלה שגם פעולת ההגהה של טקסטים וגם פעולת ההערכה של הבנת תלמידים לפי טקסטים שהם כתבו הן פעולות שרובוטים לעולם לא יוכלו לבצע בשלמותן. אם נצמצם את דרישותינו ונסתפק בביצוע שטחי של המשימות האלה, רובוטים יוכלו לבצע אותן. הוא הדין לגבי תרגום משפה לשפה. הנה עוד שלושה מקצועות ש"הסינגולריות הדיגיטלית" אינה יכולה לפגוע בהם. רק אנו יכולים לדלדל אותם ולהוריד אותם לרמה של הרובוטים.

אלה הן עובדות שאפשר יהיה להתעלם מהן רק אם נצליח לפתח תקן חדש למכשירים אמינים שיעזרו לנו בעיבוד נתונים ובכל התהליכים שרובוטים דיגיטליים יכולים לבצע, תקן שיהיה פתוח יותר מהתקן הקיים ויאפשר עיצוב של מכשירים מסוג חדש. מסתבר שחקירת האפשרות הזו איננה פשוטה כל כך. הנה עברו למעלה מ-80 שנה, ואין שום סימן לשינוי התקן הזה. אלה העוסקים בהתלהבות רבה בעתיד המחשבים, הרובוטים והבינה המלאכותית ממלאים את פיהם מים כאשר חובתם לבחון ולנפץ את השמרנות הבסיסית שמלווה אותנו מאז שנות ה-30 של המאה הקודמת.

 

על המחבר / המחברת

יהושפט (שפי) גבעון

יהושפט (שפי) גבעון

פרופסור. לימודי פיסיקה, פסיכולוגיה ניסויית, ופילוסופיה לתואר ראשון ולימודי מתמטיקה לתואר שני (האונ' העברית). תואר שני ושלישי במדעי התקשורת והמחשבים (אונ' מישיגן).

12 תגובות

  1. G
    G אפריל 09 2017, 11:15
    Great

    well explained

    השב לתגובה
  2. חגית צחורי
    חגית צחורי אפריל 09 2017, 12:20
    מאמר קשה ומעניין

    טוב שיש כאן גם כאלה ולא רק "כפיים" וכדומה

    השב לתגובה
  3. פלג
    פלג אפריל 10 2017, 09:00
    תקן חדש? רק פירוק של הקיים לתת תאוריות. כמו בניהול.

    בהתייחס לפבסקה האחרונה – על כך ששמונים שנה אין שינוי בתקן – אלפי שנים אין שינוי בפילוסופיה של הניהול ובתאוריות הניהול. כל התאוריות החדשות לכאורה למעשה כבר נמצאות בתנך, לפני כ 90 שנה הוגדרו בפרמטרים מקובצים ומאז פורקו לתתי תאוריות כדי לאפשר מאמרים בשפע באקדמיה. אין חדש תחת השמש. ותשאלו את גיוליק…

    השב לתגובה
    • יהושפט (שפי) גבעון
      יהושפט (שפי) גבעון Author אפריל 10 2017, 11:19
      אין חדש תחת השמש?

      התקן הדיגיטלי הוא המצאה חדשה שאפשרה לנו ליצור את כל המכשירים החדשים. אבל היות ומדובר בתקן שהוא הגדרה מפורשת וברורה, אפשר היה לגלות את מגבלותיו המוחלטים. מגבלות אלה ישארו בתוקף כל עוד התקן של צ'רץ', טיורינג ופוסט יישאר בתוקף. מגבלות אלה יהיו המגבלות של כל ההתקנים והמערכות הדיגיטליים מפה ועד להודעה חדשה. הסיכום של הפסקנ האחרונה הוא: הודעה חדשה לא הגיע ואיננה צפויה להגיע בימים הקרובים…

      השב לתגובה
  4. תצפיתן
    תצפיתן אפריל 10 2017, 20:23
    להלן התהליך הקבוע

    חזאי הטכנוללוגיה צופים מהפיכות ומהר
    זה לוקח הרבה מאד מותר שנים
    אבל בסוף קורה

    השב לתגובה
  5. חוה צביאלי
    חוה צביאלי אפריל 11 2017, 14:52
    מקוה שאתה צודק

    אחרת לא יהיה בנו צורך בעולם הרובוטים

    השב לתגובה
  6. יהושפט (שפי) גבעון
    יהושפט (שפי) גבעון Author אפריל 11 2017, 20:16
    שינוי התקן הקיים יהיה המהפכה הטכנולוגית הדרמטית ביותר

    ואין שום סיבה לסבור שהוא לא יתרחש. אבל זה יהיה עדיין שינוי שיווצר כתוצאה מחידוש מדעי. חידוש מדעי לא מופיע מאליו ואינו ניתן לצפייה. הוא פרי מחקר מדעי ומחקר מדעי הוא תוצר של האדם – אם יחידים ואם בקבוצות.

    אבל, כמעט כל "חזאי הטכנולוגיה" מתעלמים מהמתרחש ביצירת הטכנולוגיה ומתייחסים אליה ככוח חיסטורי-חברתי חסר מעצורים ש"מתגלה" או "מופיע" מאליו.

    השב לתגובה
  7. חוני המעגל
    חוני המעגל אפריל 12 2017, 13:16
    כאשר את ההחלטות החשובות באמת

    מקבל אדם כמו טראמפ
    למה חשובה בכלל הטכנולוגיה?

    השב לתגובה
    • יהושפט גבעון
      יהושפט גבעון אוגוסט 05 2017, 10:29
      למה חשובה הטכנולוגיה?

      אינני מבין את תגובתך.
      האם קיימת תחרות (לגבי מי שיחליט את ההחלטות החשובות) בין "הטכנולוגיה" לבין "אדם כמו טראמפ"?

      השב לתגובה
  8. צביקה אשר
    צביקה אשר אפריל 23 2017, 15:51
    מדהים

    דוקא אנשי טכנולוגית העתיד הם שמרנים!

    השב לתגובה
    • יהושפט גבעון
      יהושפט גבעון ספטמבר 14 2017, 23:41
      המצב הוא גרוע בהרבה

      הם לא רק שמרנים אלא גם קצרי ראות ולפעמים מתנהגים באנוכיות מתועבת. המתן נא למאמר שאני עובד עליו, בימים אלה, על הטרגדיה האקדמית של טיורינג…

      השב לתגובה

כתוב תגובה

הוסף תגובה:

<

* אני מתחייב לפעול על פי תנאי השימוש באתר


התגובות יפורסמו לפי שיקול דעת העורך

כתבות נוספות

פוסטים אחרונים בIT

יתר המאמרים במדור