Superpočítače sa už dnes zaoberajú hľadaním odpovedí na otázky, ktoré trápia ľudstvo niekoľko desaťročí. Pomáhajú pri hľadaní lieku na rakovinu, ebolu, Alzheimerovu chorobu či AIDS. Ich výpočtová sila je obrovská a dokáže vyriešiť aj najkomplikovanejší problém v rádoch milisekúnd či sekúnd. Superpočítače už dokázali poraziť šachových veľmajstrov a rozlúštiť aj vo svojich prvopočiatkoch pomáhali aj dešifrovať nemecké kódovanie strojov Enigma.
Jedným z najznámejších superstrojov súčasnosti je počítač Watson, od spoločnosti IBM, ktorého výpočtovú silu si možno len ťažko predstaviť. Ako takéto superpočítače fungujú, s akými dátami pracujú a čo od nich môžeme očakávať v budúcnosti, sme sa rozprávali s doktorkou Aleksandrou Mojsilovic z výskumného centra spoločnosti IBM pre počítač Watson.
Foto: IBM
Čo si môže bežný človek predstaviť pod pojmom “superpočítač”? Čím je takýto stroj výnimočný?
Watson je riešenie prispôsobené na zodpovedanie otázok položených v bežnom jazyku. Je pritom veľmi ťažké porovnávať ho s vyhľadávačom Google, pretože Watson analyzuje otázky veľmi dôkladne a snaží sa im aj porozumieť. Následne na učenie sa využíva množstvo zdrojov, napríklad poznatky z Wikipédie, kníh, encyklopédií, slovníkov, lexikónov, agentúrnych správ a literatúry. Algoritmus, ktorý Watson používa, potom detailne analyzuje získané poznatky a vytvára z nich odpoveď na položenú otázku.
Počítač Watson si možno predstaviť ako kombináciu hardvéru a softvéru. Softvér je v podstate zbierka algoritmov a kódov, ktoré sú využívané pri strojovom učení, získavaní informácií a spracovaní bežného jazyka. Z pohľadu hardvéru pôvodný systém Watson pozostával z 90 výkonných serverov, z ktorých každý obsahoval 8-jadrový POWER7 procesor s taktom 3,5 GHz so štyrmi vláknami na jedno jadro. Systém tak celkovo obsahuje až 2880 virtuálnych procesorov a má 16 terabajtov operačnej pamäte RAM.
V súčasnosti sa o výkon superpočítača Watson delí viacero ambicióznych projektov. Ktoré z nich sú podľa vás tie najzaujímavejšie a ktoré môžu v budúcnosti priniesť prielom v rôznych vedných disciplínach?
Najzaujímavejšie projekty v súčasnosti pochádzajú najmä z odboru medicíny, genomiky a prírodných vied. V medicíne využívajú počítač Watson napríklad lekári, ako podporný systém stanovenia správnej diagnózy a následnej liečby. Lekár môže do systému zadať požiadavku, v ktorej detailne popíše symptómy a ďalšie relevantné informácie, ktoré získal od pacienta. Watson tieto vstupné informácie zanalyzuje, identifikuje v nich kľúčové oblasti a prehľadá zdravotnú dokumentáciu pacienta, v ktorej zohľadní dedičné anamnézy a predošlé ochorenia. Následne analyzuje dostupné zdroje dát s cieľom vyskúšania rôznych hypotéz, výsledkom čoho je personalizovaný zoznam liečebných odporúčaní pre lekára. Zdroje dát, s ktorými v takomto prípade počítač pracuje môžu zahŕňať štandardné liečebné postupy, elektronické lekárske záznamy, poznámky lekárov a sestier, výskumné materiály, klinické štúdie či rôzne vedecké články a ďalšie informácie o pacientovi.
V rámci výskumu genómu sme nedávno uzatvorili partnerstvo s centrom New York Genome Center, ktoré združuje prakticky všetky najdôležitejšie onkologické centrá a výskumné ústavy v štáte New York. Klinické štúdie sme započali skúmaním takzvaného glioblastómu – veľmi agresívneho mozgového tumoru. Aj keď náklady na výskum génu, ktorý je zodpovedný za toto ochorenie, priebežne klesajú, v podstate ide o špecifické surové dáta s veľmi obmedzenou výpovednou hodnotou. Preskúmali a porovnali sme viac ako 800 miliárd párov zdravých a zmutovaných tkanív len s cieľom analyzovať potenciálnu liečbu jedného pacienta. V rámci nášho bádania musíme analyzovať viac ako 23 miliónov vedeckých článkov, štúdií a historických dát týkajúcich sa liečby. Každoročne vzrastá počet nových pacientov, ktorým bola diagnostikovaná rakovina, je preto dôležité aby diagnostika fungovala efektívne. V rámci výpočtov, ktoré realizujeme cez aplikáciu v cloude počítača Watson sme schopní v priebehu dní či dokonca minút zhodnotiť to čo by v minulosti trvalo niekoľko týždňov alebo mesiacov.
Watson ale nie je jediným superpočítačom, ktorý spoločnosť IBM vyrobila. V čom sa napríklad líši od superpočítača Deep Blue, o ktorého výkone sa takisto hovorilo v superlatívoch?
Deep Blue a Watson sú veľmi odlišné systémy a veľmi odlišná je takisto ich “inteligencia”. Deep Blue bol počítač zostrojený na konkrétny účel, vďaka čomu bol extrémne dobrý vo výkonávaní jedninej jednej činnosti, konkrétne v hraní šachu alebo lepšie povedané v analyzovaní pozícií šachových figúrok. Bol extrémne rýchly a používal špeciálny hardvér, ktorý mu umožňoval premýšľať do väčšej hĺbky než je schopný človek. Watson je zas systém, ktorý je prispôsobený práci s ľudským jazykom a je oveľa univerzálnejší. Úloha počítačov podobných systému Watson vychádza z toho, že ľudia sú dnes zahltení čoraz väčším množstvom dát a informácií. Pochopiť ich v celom ich kontexte si vyžaduje progresívnejšiu formu počítačovej inteligencie. Zatiaľ teda, čo Deep Blue bol a aj zostane počítačom hrajúcim šach, Watson predstavuje univerzálne riešenie, ktoré je možné použiť pri hľadaní odpovedí na problémy vedy a spoločnosti.
V súvislosti so superpočítačmi sa hovorí aj o tom, že v budúcnosti budú môcť nahradiť stovky až tisíce ľudí, ktorí sa zaoberajú napríklad diagnostikou či liečbou chorôb. Mali by sa ľudia pripraviť naozaj na to, že raz budú počítače a superpočítače riadiť ich život?
S neustálym rozvoj technológií je spojený aj fakt, že v budúcnosti budeme čoraz viac obklopení inteligentnými prístrojmi a ešte inteligentnejšími aplikáciami. Počítače ale už aj dnes riadia lietadlá, kontrolujú výrobné linky a sú takisto súčasťou zdravotníckych pomôcok, na ktorých je závislý náš život. V konečnom dôsledku ale nemôžeme hovoriť o tom, že by počítače raz nahradili ľudí. Sú a aj naďalej budú len strojmi, ktoré s ľuďmi spolupracujú a pomáhajú im riešiť najrôznejšie problémy lepšie než kedykoľvek predtým.