यंत्राला ‘बुद्धी’ देणारे पहिले चार जण

मशीन लर्निंग, बिग डेटा यातून साकारणाऱ्या कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या विकासाचे मूळ एकोणविसाव्या शतकातील समकालीन चौकडीच्या कामात आहे..

- विश्राम ढोले

बुद्धिबळातील जगज्जेता कॅस्पारोव्हला डीप ब्ल्यू संगणकाने हरवले ते १९९७ साली. मानवी बुद्धीवर कृत्रिम बुद्धीने केलेली ती पहिली मोठी मात; पण या दोन बुद्धिमत्तांमधील खेळाची पहिली चाल सुमारे दीडेकशे वर्षे आधीच खेळली गेली होती. अर्थात त्यावेळी या चालीतून पुढे इतके काही बदलेल याची कोणालाही कल्पना नव्हती. हा शोध लावला होता चार्लस बाबेज नावाच्या गणितज्ञ आणि यंत्रज्ञाने. 

एकोणविसाव्या शतकाच्या पूर्वार्धामध्ये ब्रिटनमध्ये औद्योगिकीकरणाला वेग आला होता. नवनवीन यंत्रे शोधली जात होती. बॅबेजचे डिफरन्स इंजिन त्यातलेच एक; पण इतर यंत्रांसारखे हे शारीरिक कष्ट कमी करणारे यंत्र नव्हते. गणितामधील पॉलिनॉमिअल फंक्शनची उत्तरे काढण्यासाठी बाबेज हे यंत्र बनवीत होते. ब्रिटिश सरकारने त्यासाठी जो निधी पुरविला त्यात दोन युद्धनौका बांधून झाल्या असत्या. इतके या बौद्धिक यंत्राचे महत्त्व होते. बाबेज यांना त्यात मर्यादित यश मिळाले; पण यंत्रांकडून बुद्धीची कामे करून घेता येऊ शकतील, हा विश्वास त्यातून निर्माण झाला.

आजच्या संगणकीय विश्वासाचे हे बीजरूप. पुढे बाबेज यांनी अनॅलिटिकल मशीन हे नवे यंत्र बनवायला घेतले. त्याला माहिती वा सूचना देण्यासाठी त्यांनी पंचकार्डचा वापर केला. ही कल्पना त्यांनी कापड गिरण्यांमधील यंत्रांवरून घेतली होती. पंचकार्डमुळे हे यंत्र तत्त्वतः अनेक प्रकारची आकडेमोड करू शकणार होते. संगणकीय भाषेत आज ज्याला प्रोग्रॅमेबल डिव्हाइस असे म्हणतात त्याचे हे मूळ यांत्रिक रूप. पण पंचकार्डच्या साह्याने इनपुट देण्याचे महत्त्व बाबेज यांच्यापेक्षा अधिक ओळखले ते एदा लोवलिएस या तरुण महिलेने. प्रसिद्ध कवी लॉर्ड बायरन यांची ही कन्या.

वडिलांची काव्यात्मक दृष्टी आणि आईचे गणितावरचे प्रेम या दोन्हींचा वारसा सांगणारी. हौशी, पण महत्त्वाकांक्षी गणितज्ञ. बाबेजच्या डिफरन्स इंजिनने त्या प्रभावित झाल्या होत्या. बाबेजच्या अनॅलिटिकल इंजिनवरील इटालियन लेखाचे इंग्रजी भाषांतर करण्याचे काम त्यांना मिळाले. त्या छोट्याशा संधीचे त्यांनी सोने केले. भाषांतरासोबतच त्या लेखावर स्वतःची टिपणी करण्याची त्यांनी परवानगी मागितली. बाबेज यांनी ती तर दिलीच. शिवाय या संपूर्ण कामात खूप मदतही केली. १८४३ साली प्रसिद्ध झालेली एदांची टिपणी मूळ लेखाच्या दुप्पट होती.

एदा यांनी त्यात मांडलेले मुद्दे पुढे संगणकीय आज्ञावलीच्या (अल्गोरिदम) विकासाचा आधार ठरले. आज्ञा देणारा विभाग पंचकार्डच्या माध्यमातून मूळ गणनयंत्रणेपासून वेगळा करण्याचे महत्त्व त्यांनी अधोरेखित केले. अशा यंत्राला फक्त संख्यांच्याच नव्हे तर अक्षरे, आकृत्या, संगीत अशा कोणत्याही चिन्हांद्वारे आपण आज्ञा म्हणून देऊ शकतो आणि त्यातून तसेच उत्तर मिळवू शकतो, ही शक्यता प्रथम त्यांनीच वर्तविली. एवढ्यावरच त्या थांबल्या नाहीत. चिन्हांच्या साह्याने आज्ञा कशा लिहिता येतील याचे एक प्रारूपही त्यांनी तयार केले. आज्ञावलीचा मुख्य मार्ग, उपमार्ग, वर्तुळ मार्ग, पोहोचण्याचे स्थान, कृतीचे वर्णन, टिपणी अशा साऱ्या गोष्टी त्या प्रारूपात होत्या. मेन रुट, सबरूट, रिकर्सिव्ह लूप, ऑपरेशन, कमेंट्री वगैरे संकल्पना असलेल्या आजच्या संगणक आज्ञावलीचे ते प्राथमिक रूप. एदाच्या या टिपणीमधून आजच्या अल्गोरिदमचा संकल्पनात्मक पाया घातला गेला. पण कृत्रिम बुद्धिमत्तेसाठी फक्त आज्ञावली असून, भागत नाही.

विदा म्हणजे डेटाही लागतो. तो योग्य प्रमाण आणि रुपातही लागतो. तशी विदा गोळा केली, योग्य सांख्यिकी प्रक्रिया केली की एक नवे ज्ञान, नवी दृष्टी कशी प्राप्त होते याचा वस्तुपाठ मिळाला तोही दीडेकशे वर्षांपूर्वी आणि ब्रिटनमध्येच. इथेही काम करणारी जोडी होती स्त्री-पुरुष सहकाऱ्यांचीच; पण क्षेत्र होते वैद्यकीय उपयोजनाचे. लंडनमध्ये १८४९ साली आलेल्या कॉलऱ्याच्या साथीच्या वेळी सांख्यिकीतज्ज्ञ विल्यम फार यांनी कॉलराचे रुग्ण आणि साथीचा फैलाव यासंबंधी प्रचंड विदा गोळा केली.

तिचे योग्य विश्लेषण केले. त्यातून त्यांनी कॉलऱ्याची साथ, कारणे आणि फैलाव याचे एक प्रारूप (मॉडेल) मांडले. कॉलरा हवेतून पसरतो असा त्यावेळी वैद्यकीय समज होता. फार यांचे मॉडेलही त्यावरच बेतलेले होते म्हणून नंतर ते चुकीचे ठरले; पण विदेच्या उत्तम वापराचे ते पहिले उदाहरण ठरले. पुढे १८६६ च्या कॉलरा साथीच्या वेळी त्यांनी सुधारित गृहितक व विदेच्या साह्याने लंडनमधील साथीच्या फैलावाचे मूळ शोधून काढले. त्यावर आधारित उपाययोजना अत्यंत यशस्वीही झाल्या.

फार यांच्या कामातून प्रेरणा घेऊन वैद्यकीय क्षेत्रात विदाचा उत्तम वापर करणारी दुसरी व्यक्ती म्हणजे फ्लोरेन्स नाईटिंगेल. वैद्यकीय शुश्रूषेतील अतुलनीय कामामुळे आपण त्यांना लेडी विथ दी लॅम्प म्हणून ओळखतो. १८५३-५६ या काळात झालेल्या क्रिमियन युद्धातील सैनिकांच्या शुश्रूषेसाठी त्या गेल्या होत्या. त्यावेळी लढाईतील जखमांपेक्षा रुग्णालयातील घाण, संसर्ग व अनारोग्यामुळे सैनिकांचा कितीतरी जास्त प्रमाणात मृत्यू होतो हे त्यांनी सप्रमाण सिद्ध केले. त्यासाठी कष्टपूर्वक विविधांगी विदा जमा केली, त्याचे विश्लेषण केले आणि महत्त्वाचे म्हणजे उदासीन आणि अनभिज्ञ धोरणकर्त्यांच्या लक्षात यावे म्हणून त्यांनी ही विदा चित्र व आलेखांच्या रुपात मांडली. आज  ज्याला आपण डेटा व्हिज्युअलायझेशन म्हणतो त्याची ही सुरूवात. या कामात त्यांना विल्यम फार यांची मोलाची मदत मिळाली.

नाईटिंगेल यांच्या या अहवालामुळे ब्रिटिश सरकारला नवे धोरण आखावे लागले. लवकरच त्याचे परिणाम दिसून आले. जखमी सैनिकांच्या मृत्यूचे प्रमाण ऐंशी टक्क्यांनी घटले. नाईटिंगेल यांच्या कामातून विदा-ज्ञानाचे, विदा चित्रांचे महत्त्व प्रथमच इतक्या ठळकपणे सिद्ध झाले.
बाबेज- एदा यांच्या एकत्रित कामगिरीमुळे आधुनिक संगणक आणि आज्ञावलीचा पाया रचला गेला तर, फार आणि नाईटिंगेल यांच्या कार्यातून विदा वापराचा. मशिन लर्निंग, बिग डेटा यासारख्या संकल्पनांतून साकारणाऱ्या कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या विकासाचे मूळ एकोणविसाव्या शतकातील या समकालीन चौकडीच्या कार्यात आहे. मागच्या लेखात डिप ब्ल्यू आणि अल्फागो संगणकप्रणालींनी जगज्जेत्यांच्या बुद्धिमत्तेवर कशी मात केली त्याची कथा वाचली. पण, त्या विजयगाथेची सुरूवात या चौघांच्या कथेपासून सुरू होते हे विसरता येणार नाही.