211service.com
Van muizen, mannen en computers
Shannon, Minsky en Licklider MET MUSEUM
I In maart 1952 waren de lezers van Popular Science... voorgesteld aan een ongewoon beestje . Het verhaal kreeg de hoogste facturering, boven een gids voor het repareren van huizen en een functie op een nieuwe hot rod. Deze muis is slimmer dan jij, luidt de prikkelende kop.
De muis in kwestie was eigenlijk een blok hout uitgerust met een magneet, drie wielen en een set koperen snorharen. De uitvinding kwam van Claude Shannon, SM '40, PhD --'40. Zijn bijnaam was Theseus en hij had één vaardigheid: hij kon een doolhof oplossen.
Theseus was niet zomaar een Mickey-wannabe. Het was een proof-of-concept voor een idee dat een revolutie teweeg zou brengen in computergebruik: dat circuitontwerp zou kunnen worden teruggebracht tot een reeks ja-of-nee-vragen (zie Mighty mouse, MIT News, januari/februari 2019). Als je goed genoeg kijkt, staan de annalen van de computergeschiedenis zelfs vol met belangrijke, zij het nep-muizen.
Shannon was een zachtaardige, gizmo-liefhebbende wiskundige. Als afgestudeerde student aan het MIT aan het eind van de jaren dertig werkte hij met een enorme analoge computer die werd gebruikt om differentiaalvergelijkingen op te lossen. Shannon realiseerde zich dat de machine kon worden gebruikt ook om logische problemen op te lossen , zolang je die problemen maar construeerde als een reeks binaire beslissingen.
Later, in een paper uit 1948 genaamd Een wiskundige theorie van communicatie , hij legde uit hoe ieder overdraagbaar materiaal - een gedicht, een foto, een radiogolf - kon worden opgesplitst in eenheden van pure informatie, een reeks ja's en nee's. Deze eenheden kunnen binaire cijfers worden genoemd, of korter: beetjes , schreef Shannon. Zo weergegeven, kon het materiaal met grote getrouwheid worden opgeslagen, gemanipuleerd of van de ene plaats naar de andere worden verzonden.
Shannon bouwde het eerste prototype voor Theseus in 1950, terwijl hij werkte bij Bell Laboratories in New Jersey. Dankzij een reeks telefoonrelaisschakelaars die onder het doolhof zijn geplaatst, kan de muis steeds maar één vraag stellen: is hier een muur of niet? Met andere woorden, het lost het doolhof beetje bij beetje op. na Theseus met succes verkent het doolhof eenmaal - het bereiken van de koperen wig van kaas aan het einde - de kaart van open en gesloten schakelaars die het achterlaat, leidt het direct naar het doelwit bij de volgende pogingen.
Shannon nam een soortgelijk pad door het leven. Keer op keer botste hij op schijnbaar hardnekkige problemen en vond een wiskundige manier om er doorheen te komen, en zorgde ervoor dat hij hun lessen voor de volgende keer in zich opnam. Onderweg legde hij eigenhandig de algemene regels van de moderne informatietheorie vast, legde de basis voor digitaal computergebruik en werd een gigant [in] de industrie, als een anonieme lofzanger schreef in de Times of London na zijn dood in 2001.
Shannon ging vervolgens naar de MIT-faculteit en het onderzoekslaboratorium voor elektronica, waar hij tot zijn pensionering in 1978 aan het instituut bleef. Hoewel hij bleef dromen over gadgets, waaronder een jongleerrobot, piepschuimschoenen waarmee hij over water kon lopen en een Romeins cijfer rekenmachine, die hij Throback I noemde - hij keerde nooit terug naar knaagdieren in doolhoven. Maar slechts een jaar nadat Theseus voor het eerst de koperen kaas greep, nam een andere computerwetenschapper de fakkel over: Marvin Minsky.
Minsky en Shannon tijdens de Dartmouth-workshop over AI in 1956. Academie van Prestaties
Als kind in New York City had Minsky leende zijn vaders kopieën van de werken van Sigmund Freud , en hij ontwikkelde een grote interesse in de menselijke geest. Hij bracht deze nieuwsgierigheid mee naar Harvard, waar hij natuurkunde studeerde, en naar Princeton, waar hij een doctoraat in de wiskunde behaalde.
Zijn collega's gebruikten computers om steeds complexere numerieke problemen op te lossen, maar mensen leken geen theorieën te hebben over hoe denken werkte, herinnerde hij zich later . Hij vroeg zich af of deze machines konden worden gebruikt om de hersenen te imiteren - en beter te begrijpen.
In 1951 besloot hij het zelf te gaan zien. Die zomer begon hij samen met natuurkundige Dean Edmonds te werken aan de Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator, ook bekend als SNARC. Gedurende lange dagen en nachten in een laboratorium op Harvard bouwden de twee wat het eerste kunstmatige neurale netwerk zou worden - een machine die van zijn eigen fouten kon leren om beter te worden in een taak, zoals een menselijk brein.
Tegenwoordig draaien vergelijkbare netwerken op krachtige computers. Ze kunnen afbeeldingen herkennen en vertalen tussen talen. SNARC is gemaakt van ongeveer 400 vacuümbuizen en een paar honderd relais en een fietsketting, Minsky vertelde het Infinite History Project in 2008 . Maar net als Theseus kon het maar één ding doen: een doolhof oplossen .
Minsky startte zijn kunstmatige brein op en koos er een punt in, dat hij een rat noemde. Dan zou hij een ander punt kiezen om de kaas te zijn. De computer probeerde keer op keer de rat en de kaas met elkaar te verbinden. Een feedbacklus versterkte de juiste keuzes door de kans te vergroten dat de computer ze opnieuw zou maken - een meer gecompliceerde versie van de methode van Shannon en een niveau dat dichter bij hoe onze geest echt werkt. Uiteindelijk leerde de rat het doolhof.
Net als Shannon met zijn stukjes, realiseerde Minsky zich dat iets herkenbaars als intelligentie zou kunnen voortkomen uit discrete en beheersbare delen. Hij bracht zijn carrière door met het graven van steeds dieper in de werking van de menselijke geest, benaderend wat hij daar vond met steeds complexere programma's en machines. Samen met Shannon, John McCarthy (toen professor aan Dartmouth) en computerwetenschapper Nathaniel Rochester hielp hij bij het organiseren van de Dartmouth-workshop van 1956, die nu wordt beschouwd als de grondlegger van kunstmatige intelligentie. Minsky trad in 1958 toe tot de MIT-faculteit, schreef een aantal invloedrijke boeken en hielp bij de oprichting van zowel het Artificial Intelligence Lab - dat later fuseerde met het Lab for Computer Science om CSAIL te worden - als het Media Lab. Hij won de Turing Award in 1969. Zonder hem zou het intellectuele landschap onherkenbaar zijn, zei president L. Rafael Reif na de dood van Minsky in 2016.
(Noot van de redactie: dit stuk is eerder geschreven dan recent) beschuldigingen over Minsky’s betrokkenheid bij beschuldigde sekshandelaar Jeffrey Epstein aan het licht kwam.)
Shannon ontgrendelde het potentieel van computers en Minsky duwde het naar een nieuw rijk. Maar als er geen derde computerlegende was geweest, waren hun prestaties misschien te onstuimig gebleven voor de rest van ons. Terwijl ze toekeken hoe hun muizen rennen en hun programma's draaien, zorgde onze laatste pionier ervoor dat deze wereldveranderende technologieën niemand achterlieten.
Joseph Carl Robnett Licklider, bij de meesten bekend als Lick, kwam voor het eerst naar MIT in 1950, als universitair hoofddocent. Hij was meer een knutselaar dan een codeerwonder, hij had een achtergrond in psychologie en audiologie. Maar gedurende de volgende drie en een half decennium, zowel binnen als buiten het Instituut, wijdde Lick zijn verbeeldingskracht, empathie en polymathische vaardigheden aan het toegankelijk en relevant maken van machines voor het dagelijks leven, en werd uiteindelijk bekend als de Johnny Appleseed of Computing.
Lick, een psycholoog onder natuurkundigen en ingenieurs, realiseerde zich al snel dat hij een uniek perspectief kon bieden. In 1951 begon hij te werken aan Project Charles, een studieprogramma dat de Amerikaanse luchtmacht hielp bij het ontwikkelen van een computernetwerk - bekend als de Semi-Automatic Ground Environment, of SAGE - dat zou helpen bij het detecteren en reageren op vijandelijke dreigingen. Zijn werk, herinnerde hij zich later , was om te werken op display en controle: ervoor zorgen dat de computerprogramma's die de ingenieurs ontwikkelden intuïtief waren voor de mensen die ze gebruikten.
Toen hij in 1957 het MIT verliet voor het technologiebedrijf Bolt Beranek en Newman, bleven deze ervaringen hem bij. Zoals hij schreef in zijn paper uit 1960 Mens-computer symbiose , begon hij zich een wereld voor te stellen waarin mensen en computers samenwerken. Lick's machines zijn niet langer het domein van getrainde experts, maar zijn genetwerkt en gemakkelijk doorzoekbaar. Ze praatten met mensen en met elkaar.
Twee jaar nadat hij deze visie publiceerde, gaf een nieuwe baan in Washington Lick de mogelijkheid om het daadwerkelijk na te streven . Als programmadirecteur bij het Advanced Research Projects Agency (ARPA) van het Amerikaanse ministerie van Defensie stuurde Lick ideeën en geld naar laboratoria in het hele land die bezig waren mens en machine samen te brengen. Van ver leidde hij MIT's Project MAC , geleid door Robert Fano, die erin slaagde de verwerkingskracht van een mainframe te verdelen over een netwerk van externe computers, waardoor een stel mensen allemaal tegelijk konden werken. (Minsky was nauw betrokken bij Project MAC totdat zijn groep zich ervan afscheidde om MIT's AI Lab te vormen, en Licklider zelf zou Project MAC een tijdje leiden toen hij in 1968 terugkeerde naar MIT.) Een reeks memoranda die hij schreef vormde uiteindelijk de basis voor ARPAnet , het eerste wereldwijde computernetwerk. Met andere woorden, Lick verzon het internet in een memo. Andere hedendaagse computerpijlers die hij financierde of inspireerde, zijn e-commerce, online bankieren, interfacevensters en hypertext.
Hij hielp ook met het creëren van iets eenvoudigers, maar nog fundamenteler. In 1964, toen beeldschermen steeds complexer werden, besloot een andere onderzoeker die door Lick werd gefinancierd – Douglas Engelbart van het Stanford Research Institute – een eenvoudige manier te bedenken waarop gebruikers kunnen schakelen tussen verschillende delen van het scherm.
De winnende oplossing? Een stuk hout met wielen, dat een cursor op het scherm bewoog. Bijna 70 jaar na Theseus blijven mensen en computers met elkaar verbonden via een muis.