JOKOPOST | עיתון המאמרים והבלוגים המוביל בישראל

facebook twitter linkedin

להגיב לנתוני העתיד

על מחשוב פרואקטיבי

להגיב לנתוני העתיד פרופסור עפר עציון
מאי 05
09:59 2017

הספר "קץ כלזמן" של אסימוב הוא אחד הספרים החביבים עליי ביותר. היכולת לנוע בזמן ולעשות בו שינויים וכל הפרדוקסים הכרוכים בכך תמיד נראו לי מרתקים. היום בעידן "נתוני העתק" (Big Data) אנחנו בדרך כלל מסיקים מסקנות על סמך נתונים שנאספו בעבר, לעתים מגיבים בזמן אמת לנתונים שקורים בהווה, אך האם אנחנו יכולים להגיב גם לנתוני העתיד?

אחד התחומים המעניינים שמתפתחים בשנים האחרונות הוא תחום המחשוב הפרואקטיבי. מחשוב פרואקטיבי מנסה למנוע ממאורעות עתידיים לקרות, למזער מראש נזקים של מאורעות עתידיים או לוודא שמאורעות עתידיים רצויים יקרו. למשל "כיפת ברזל" היא מערכת פרואקטיבית מאחר שתפקידה למנוע מאורע עתידי – נפילת טיל במקום לא רצוי. יש דוגמאות רבות בתחומים אחרים: מניעת איחור לפגישה באמצעות ניתוב לדרך חלופית, מניעת רמאות במערכות בנקאיות, הקטנת הנזקים כתוצאה מרעידות אדמה משניות לאחר רעידת אדמה ועוד דוגמאות מכל תחומי החיים.

על מנת למנוע מאורעות עתידיים או להגיב להם בצורה אחרת יש לחזות אותם. יש הסבורים שהעבר ידוע ואילו העתיד תמיד ספקולטיבי. שני הדברים אינם מדויקים. אם נתמקד בעתיד, יש מאורעות שהם ודאיים: השמש תזרח מחר בבוקר; אם הפקדנו כסף באופן אלקטרוני, הוא יופיע במאזן החשבון שלנו; אם נבחר נשיא בארצות הברית הוא יושבע ב-20 בינואר הבא. יש מאורעות שאינם ודאיים: אם המצבר ברכב חלש, בסופו של דבר יפסיק לעבוד, אך איננו יודעים מתי; אם האריזה של מזון המובל בקירור נפגמת, המזון עלול להתקלקל, בתלות בתנאי התעבורה ומשכה, אך שוב – איננו יודעים מתי. על מנת להתנהג באופן פרואקטיבי המערכת הממוחשבת צריכה לחזות את המאורע שאותו רוצים למנוע וגם לקבוע את העיתוי ולקבוע תכנית חלופית למקרה שהמאורע יתרחש מוקדם יותר.

המחשוב הפרואקטיבי פועל לפי השלבים: חישה-איתור-החלטה-ביצוע. בשלב החישה המערכת עוקבת אחרי ההתרחשויות בהווה באמצעות חיישנים ודיווחים ("האינטרנט של הדברים"), ניתוח העבר ולמידתו, בתוספת חוקי הטבע. בשלב האיתור מתבצע חיזוי של מאורע עתידי כתוצאה מהמאורעות בהווה שהמערכת חשה וידע שרכשה בעבר על הקשר הסיבתי בין מאורעות בהווה למאורעות שיקרו בעתיד. למשל טיל שנשלח ממיקום מסוים, בזווית מסוימת ובמהירות מסוימת – לפי הנתונים אפשר לחזות את מיקום נפילתו ואת העיתוי. דוגמה אחרת: מעקב אחר זרמי התנועה בכבישים מכיוונים שונים מאפשר לחזות את המיקום ואת העיתוי של פקקי תנועה. בשלב ההחלטה מתבצעת החלטה: מהי הדרך הטובה ביותר שיש לנקוט. בדוגמת הטיל שנשלח, ההחלטה היא אם לשלוח טיל נגדי (תלוי במיקום החזוי) או לא, ובמקרים מסוימים יישלח יותר מטיל אחד כדי להגביר את הסתברות היירוט. במקרה של מניעת פקקי תנועה ההחלטה יכולה להיות על שינוי מדיניות הרמזורים (היחס בין הזמן שבו הרמזור אדום לזמן שבו הוא ירוק) והפניה של חלק מכלי הרכב לכבישים חלופיים באמצעות תוכנת הניווט. ההחלטה דורשת קבלת החלטות בזמן אמת, ובשלב הביצוע מתבצעת ההחלטה. עיתוי הביצוע הוא גם חלק מההחלטה, לדוגמה השינוי במדיניות של רמזור מסוים תתבצע כעבור עשר דקות ולא מיידית. לאחר מכן המערכת חוזרת לשלב החישה כדי לבדוק את השפעת ההחלטה ובמקרה הצורך לתקנה באמצעות תחילת התהליך מחדש.

בעתיד ייכנסו מערכות פרואקטיביות לתחומי חיים רבים ויאפשרו למנוע בעיות רבות.

 

על המחבר / המחברת

Avatar

עפר עציון

פרופ', ראש החוג למערכות מידע והמכון להעצמה טכנולוגית במכללה האקדמית עמק יזרעאל. לשעבר בכיר בי.ב.מ, בחיל האוויר, בתעשיית ההיי-טק ובאקדמיה.

9 תגובות

  1. יהושפט גבעון
    יהושפט גבעון מאי 05 2017, 11:19
    כל חוק מדעי הוא "פרו-אקטיבי"...

    כיפת ברזל היא צאצא של מערכת ההגנה האנטי מטוסית האוטומטית שעיצב נורבט ווינר ואשר עקרונות פעולתה כמערכת בקרה תוארו בספרו "קיברנטיקה". אם לא היינו יודעים קצת מכניקה אנליטית לא היינו יכולים לבנות את כפת ברזל.
    הרעיון של "נתוני עתיד" הוא תרתי דסתרי (אוקסימורון) כי נתונים מושגים על סמך תצפיות או/ו מדידות וללא מכונת זמן איננו יכולים להשיג נתונים שעדיין לא הופקו. אבל ידע מדעי מאפשר ניבוי מנתונים של עבר והווה ולכן למי שאינו מבין את עוצמתו של הידע המדעי, מערכות שפעולתן מבוססת על ניבוי של נתונים נראות כמערכות המבוססות על נסיעה בזמן.
    או אם תרצה, המדע, מאז הניבויים הראשונים, וןכאלה שאפילו קדמו לו, הוא מכונת הזמן שלנו.

    השב לתגובה
    • עפר עציון
      עפר עציון Author מאי 05 2017, 22:17
      פרדיקטיבי לעומת פרואקטיבי

      למעשה חוקים מדעיים הם פרדיקטיביים – הם חוזים מאורעות עתידיים. פרואקטיביות הולכת צעד נוסף ומנסה לבטל או לשבש מאורעות עתידיים לפני שהם קורים. כמובן שלא כל דבר יכול להיות פרואקטיבי. המדע יכול לצפות שיהיה ליקוי חמה ביום מסוים, אך אין לו דרך להציע כדי למנוע זאת.

      השב לתגובה
      • יהושפט גבעון
        יהושפט גבעון מאי 06 2017, 01:00
        תודה על ההבהרה

        אז אין צורך, לא במדע ולא במדענים. מספיק להאמין שפרואקטיביות יודעת ללכת בעצמה ושחיזוי ליקוי חמה הוא הדוגמה המשמעותית ביותר של חיזוי מדעי. או, איזו תחזית ניתנת לביטול? זו שלא נוסחה בשלמות. כנראה, בינה מלאכותית צועדת קדימה יחד עם טפשות טבעית שכנראה אין דרך להציע כדי למנוע אותה.

        השב לתגובה
        • עפר עציון
          עפר עציון Author מאי 06 2017, 10:15
          בין חוקי טבע לתחזיות פרגמטיות

          יש הטוענים שאין צורך במדע כי בעידן הלמידה הממוחשבת ונתוני העתק ניתן ללמוד כל דבר ואין צורך בתיאוריות מדעיות. זה נושא למאמר בפני עצמו, אני כשלעצמי אינני מסכים לאמירה זו. ובחזרה לנושא מאמר זה, מערכות פרואקטיביות נועדות למטרות פרגמטיות, למשל – המטרה לבטל ליקוי חמה איננה מטרה פרגמטית, מאידך לפתור פקק תנועה לפני שנוצר, לבטל את נזקו של טיל לפני שפוגע במטרה, או למנוע נזק בריאותי לפני שזה קורה – כל אלו מטרות פרגמטיות. תפקיד המדענים הוא לקבוע את הסיבתיות, וגם לחקור את הדרכים האפשריות לטיפול (למשל במקרה הרפואי).

          השב לתגובה
          • יהושפט גבעון
            יהושפט גבעון מאי 10 2017, 10:37
            גם התחזיות המדעיות הן תחזיות פרגמטיות

            מערכות פרואקטיביות, לפי המינוח שלך, הן מערכות פרדיקטיביות עם תחזית חלקית כי הן כוללות רכיבים שיש לנו השפעה רצונית עליהם ואיננן חורצות את העתיד כמו חוקי טבע.

            תפקיד המדענים איננו בקביעת סיבתיות (לדוגמה המונח "סיבה" אינו מופיע בפיסיקה) אלא לבנות תיאורים המאפשרים לנו להבין, והמבחן של ההבנה שלנו הוא באפשרות ההפרכה והחיזוי. מי שחוקר דרכים אפשריות לטיפול הוא חוקר טכנולוגיה (לפי הגדרת המונח "טכנולוגיה" המקורית שמהווה בסיס למוסדות ההכשרה הטכנולוגית כמו מ.י.ט. ואחרים) או טכניקות ומדע יישומי.

            אני סובר שהביטוי "תחזית פרגמטית" הוא ביטוי בעל קונוטציה שיווקית, עם טפיחת שכם עצמית. מצד שני כל חוקי המכניקה האנליטית הם פרגמטיים מאד. הייתי מעדיף לכנות את התחזיות הפרואקטיביות "תחזיות מותנות", שכן הן כוללות תנאי שמתייחס אלינו כדי שתהיינה תחזיות מוצדקות…

            השב לתגובה
  2. שיר מעוז
    שיר מעוז מאי 05 2017, 12:29
    מעניין מאד

    אני מחפשת מערכת שתדע איזה שאלות יכניס המרצה שלי למבחן במבוא למערכות מידע לאור השאלות שהוא כבר הכניס בבחינות של כל הקורסים הרבים שכבר עשה.

    השב לתגובה
    • יהושפט גבעון
      יהושפט גבעון מאי 05 2017, 21:50
      זאת אכן משימה פרו-אקטיבית ראויה!

      אני מציע שאת תהיי המערכת הזו ותרשמי לך רשימה ארוכה של שאלות שאת פוחדת שהוא ישאל ותעבדי על פתרונן.
      בהצלחה במבחן!!!

      השב לתגובה
  3. עינת
    עינת מאי 05 2017, 20:08
    בינה מלאכותית היא פתרון אפשרי

    בינה מלאכותית תחליף בעתיד חלק מהענינים שהעלת במאמרך.

    השב לתגובה
    • עפר עציון
      עפר עציון Author מאי 05 2017, 22:20
      מערכות פרואקטיביות משתמשות בבינה מלאכותית כבר היום

      העתיד כבר כאן. בינה מלאכותית משמשת בכל השלבים:חישה בתנאי אי-ודאות, הסקת התבניות שבאמצעותם ניתן לנבא מאורעות עתידיים, החלטה אוטומטית מהו הפתרון הטוב, ואף ביצוע.

      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
Do NOT follow this link or you will be banned from the site!