Stephen Wolfram om framtiden för programmering och varför vi lever i en datoriserad universum

0
124

Nick Heath

Av Nick Heath

| November 21, 2019 — 15:27 GMT (15:27 GMT)

| Ämne: Utvecklare

stephen-wolfram.jpg

Stephen Wolfram

Bild: Wolfram Research, Inc.

Denna artikel publicerades ursprungligen på TechRepublic.

När det kom till att räkna ut vilken dator vetenskapsman bör hjälpa lingvister dechiffrera outgrundlig främmande texter, det var Stephen Wolfram som fick samtalet.

Visst, dessa utomjordingar kanske bara har funnits i sci-fi-film Ankomst, men om ET någonsin släppa ut i omloppsbana, Wolfram kan väl ändå vara på den korta listan på personer att kontakta.

Den Brittisk-födda datavetare liv är fylld med exceptionella framgångar — slutföra en Doktorsexamen i teoretisk fysik vid Caltech vid 20 års ålder, att vinna en MacArthur Geni Bidrag på 21, och skapa de tekniska plattform Mathematica (som används av miljontals matematiker, forskare och ingenjörer i hela världen), plus Wolfram Språk, och Wolfram|Alpha kunskap motor.

Hans roll är att ge råd för Ankomst kom ur det blå, när det han säger var ett intressant manus passerat sitt skrivbord med en begäran om hjälp i samråd med och skapar några bilder för snart-att-vara-shot film.

Medan Wolfram s engagemang var främst att ge råd om vissa naturvetenskapliga och tekniska referenser i skriptet, hans son Christopher var anklagad för att utforma ett sätt som språkvetare kan avkoda dessa främmande skrifter med nästa inga referensramar, vilket innebar att Wolfram Språk även fått lite tid för skärmen.

Vid punkter under den film du kan se Wolfram Språk-kod som körs som det deconstructs främmande i afghanistan, skära upp dem för att hjälpa den på skärmen lingvister härleda mening från gemensamma mönster.

“Det som var intressant är att det är en främmande första-kontakt historien, och det handlar om språk och hur vi förstår saker och ting, säger Wolfram, som förklarar varför han och hans son tog upp den erbjuder.

“Eftersom jag har tillbringat en stor del av mitt liv, som en datoriserad språk som designer, jag är bäst att vara intresserad av hur man kan kommunicera sina tankar med saker som språk.”

SE: Hur man bygger en framgångsrik utvecklare karriär (gratis PDF) (TechRepublic)

Grand uppdrag av Wolfram|Alpha

För alla hans övriga prestationer, Wolfram är förmodligen mest känd för att lansera Wolfram|Alpha, computational knowledge engine som ligger till grund för Apples Siri digital assistent s förmåga att svara på frågor från “Vad är den högsta byggnaden i USA?” till “Hur många dagar fram till Jul?”.

Wolfram|Alpha har ett stort uppdrag: Att göra det möjligt att besvara alla frågor, omedelbart och automatiskt från och med den samlade kunskap om hela vår civilisation. En motor som inte bara hänvisa användare till en viss webbsida, men det gäller att svaren genom att beräkna dem med hjälp av modeller, inbyggda algoritmer, och biljoner bitar av data som förädlats.

Medan en sökmotor mest serverar webbsidor som svar på frågor, Wolfram|Alpha tar en annan väg, dynamiskt beräkna svara så att svaret på “Var finns den Internationella rymdstationen?” kommer att vara olika varje gång, beroende på var det är faktiskt på den tiden.

Wolfram|Alpha kan hjälpa till med frågor inom ett brett spektrum av discipliner, från algebra fysik, mat och näring för människors hälsa. Alla dessa funktioner involverade byggnad i modeller som behövs för att beräkna problem, samt att samla in och sammanställa de uppgifter som behövs för att köra dessa beräkningar.

Ett annat sätt att se på det: Google är, i sin mest grundläggande, ett förstoringsglas för att hitta särskilt bitar av text på webben, och ger dig massor av alternativ som kan vara den rätta. Wolfram|Alpha är en Swiss Army kniv, fylld med verktyg som syftar till att hjälpa dig att hitta den enda svar på en fråga.

Och ändå, kanske för att vi har fått lära mig genom åren för att googla för att se på kunskap på ett visst sätt, Wolfram|Alpha är nog inte för alla. Även om det kan träna orbital väg av Hubble space telescope, eller antal slantar för att täcka två kvadrat miles, det har en svårare tid med frågor som “Vilka är de bästa caféer i Shoreditch?”.

Det är inte att säga att det är helt humourless; om du uppmanas till det kommer att förneka att det är Skynet, konstaterar “till Skillnad från Skynet jag gillar att umgås med människor på ett sätt som inte innebära lanseringen av nukleära missiler”, och kommer ge dig en uppskattning av antalet främmande civilisationer i Vintergatan (10).

Sedan starten i Maj 2008, samt bunkring Siri, Wolfram|Alpha har lagts till i chatbots, handledning system, och smarta Tv-apparater. Det tillkännagavs i januari 2019 som Wolfram|Alpha skulle ge en del av sin intelligens till Amazons Alexa, så som digital assistant för att svara på frågor som “Alexa, hur många koppar har 12 matskedar göra?,” eller “Alexa, hur långt är Voyager 1 satellit-från Jorden?”.

Liksom den allmänna Wolfram|Alpha, det är enterprise-versioner som kan svara på frågor inte bara på offentliga data och kunskap, men också den interna data och kunskap från dessa organisationer.

Wolfram|Alpha är i sin tur stödjas av Wolfram Språk, ett projekt som har pågått under större delen av Wolfram liv. Wolfram Språket på ett effektivt sätt kan frågor med naturligt språk för att bli förstådd av en dator.

Wolfram|Alpha är nu över tio år gamla. Även om det inte gått om Google och ser fortfarande mycket komplicerad att den genomsnittliga nya användare, som inte nedtonad Wolfram ambition för det.

“Vad ska Wolfram|Alpha vet om? Mitt mål har alltid varit att ha det så småningom veta om allt. Men självklart ett måste börja någonstans”, sade han tidigare i år.

Wolfram börjar bygga sin första dator språk 1979

Den väg som ledde till Wolfram Språk och Wolfram|Alpha är lång och vindlande.

Som en skolpojke hans första kärlek var fysik, med Wolfram som har en tidig talang som såg honom publicera sin första vetenskapliga uppsats vid 15 års ålder.

När han första gången såg en dator för 50 år sedan, vid 10 års ålder, han var inte förtjust direkt, från början ser maskinen som ett användbart verktyg för att utforska sitt intresse för fysik.

“Den första datorn som jag faktiskt rörd med mina egna händer var nog 1972 eller 1973, var det en sak som heter Elliott 903, en Brittisk dator som länge utdöda och ganska exotiska, storleken av ett stort skrivbord och programmeras med papperstejp, säger han. “Jag har alltid sett det som ett verktyg för att göra saker som jag var intresserad av, och jag försökte att simulera fysik på datorn.”

Det var flera år senare som Wolfram började utveckla ett intresse för beräkningar och hur datorer fungerade, när man studerar partikel fysik vid Caltech i 1979.

“Jag gjorde en hel del programmering datorer för att utföra vissa matematiska beräkningar som du behöver för fysik”, säger han.

“1979 började jag bygga min första dator språk, som var avsedd att vara ett språk för att göra beräkningar du behöver i vetenskap. Men jag gick tillbaka och försökte förstå mer om vilken typ av beräkning, för att utforma de allmänna språket. Så den som fick mig att gå tillbaka och studera matematisk logik och ursprunget av datorer och så vidare”, säger han.

Wolfram co-designade en computer algebra system som kallas SMP, en process som han fann användbara när han började bygga Wolfram Språk flera år senare.

Samtidigt Wolfram var fortsatt intresserad av hur datorer kan simulera fenomen som Big Bang och det tidiga galaxy bildning, samt neurala nät, en idé som har tagit fart under det senaste decenniet tack vare framstegen inom behandling makt och tillgänglighet av data utbildning.

Wolfram upptäcker regel 30 och skriver En Ny Typ av Science

Det var att studera hur komplext beteende kan uppstå från enkla regler som ledde Wolfram till vad han anser vara en av hans viktigaste upptäckter, som gjorts medan granska en-dimensionell cellular automata.

Cellular automata erbjuder en modell för att visa hur enkla regler som bestämmer beteende hos ett system, med vissa regler som resulterar i komplexa och till synes slumpmässiga utfall. Vikten av cellular automata hit hem för Wolfram när han upptäckte “regel 30”, som han kallar “förmodligen den enskilt mest överraskande vetenskapliga upptäckter jag någonsin gjort”.

Nedanstående bild är skapad med artikel 30 och börjar med ett rutnät av tomma celler. Börjar med ett enda svart cell i mitten av den översta raden i rutnätet, i regeln om celler i varje efterföljande rad skall vara skuggade i svart eller lämnas tomma, beroende på färgen i cellerna runt omkring dem. Från bara fyra rader av instruktionerna i artikel 30, oregelbundna och komplexa mönster fram, en upptäckt som ledde Wolfram att hävda “det är detta grundläggande fenomen som är ytterst ansvarig för det mesta av den komplexitet vi ser i naturen”.

hero-image.jpg

Denna illustration är skapad med artikel 30, som Stephen Wolfram samtal “kanske den enskilt mest förvånande vetenskapliga upptäckter jag någonsin gjort”.

Bild: Stephen Wolfram, LLC

“Jag studerade dessa olika exempel på hur du kan göra komplexa beteende, och jag tänkte” Låt oss försöka och göra enklast möjliga modell som kan fånga essensen av vad som händer i dessa olika system.'”

Wolfram ställa ut hans argument att komplexiteten i den fysiska världen-även bildandet av universum själv-skulle våren från dessa mycket enkla regler i En Ny Typ av Vetenskap, en bästsäljande bok som han tillbringat mer än ett decennium arbetar på, living”, som något av en eremit”, innan den publiceras i 2002.

Boken, med sin djärva ambition att “omvandla vetenskap”, visade sig vara splittrande, med vissa berömma den för att vara en “första klassens intellektuella thrill”, medan andra kände att det var alltför spekulativ och ville inte riktigt erkänna hur det byggt på tidigare upptäckter.

“En del människor som:” Åh bra, en ny sak, vi är så glada, och andra människor var som, ” Åh nej, nej, vi vill inte ha något nytt. Vi är bara bra att göra vetenskap eller vad det nu är på det sättet vi har gjort det under de senaste par hundra år”, säger Wolfram.

a-new-kind-of-science.jpg

Stephen Wolframs bok, En Ny Sorts Vetenskap

Bild: Wolfram Vetenskap

Hans minne av den tid och kraft det tog att skriva den boken är att med hjälp av massor av data som han fångade på detaljer i sitt liv i mer än tre årtionden. Antalet steg han tagit, hur många mail han skickat och tagit emot de möten som han hade, och varje tangenttryckning han skrivit — mer än 100 miljoner.

Därigenom har den tillåtna Wolfram att förhöra hans förflutna i en ovanlig detalj, och upptäcka intressanta mönster som dopp i möten när han tog sig tid att skriva En Ny Sorts Vetenskap eller hur många nya ord dyker upp i hans korrespondens.

“Varje så ofta att det är något intressant som jag vill titta upp om mig själv och då, när jag passivt samla in massor av data, eftersom det är lätt att göra, mycket ibland jag vill svara på några frågor, och sedan gå och räkna ut det utifrån dessa data, säger han.

“Jag har insett att det huvudsakliga ersättning för att bli gammal är att du levde längre, så att du vet mer saker, du har upplevt mer saker. Det sätt som du verkligen dra nytta av att ha god tillgång till hela historien om dig själv. På en meta-nivå, det är sak som jag bara verkligen insåg att denna relativt nyligen.”

Eftersom En Ny Typ av Science publicerades, Wolfram säger ett ökande antal modeller av mänskligt beteende och fysiska system är uppbyggda kring idén om en “computational universum”.

“Det var intressant för mig, det paradigmskifte för att tänka på saker beräkningsmässigt, snarare än matematiskt”, säger han.

“Under de senaste 15 åren eller så, om man tittar på nya modeller som människor gör saker, oavsett om de är av beteende av människor på nätet eller om växter-vad det är-de allra flesta av dessa nya modeller är gjorda i form av program, inte i termer av matematiska ekvationer.”

Wolfram Språket som en “computational språk”

För att utnyttja kraften i detta computational universum, Wolfram säger vad som behövs är vad han kallar en “computational språk”.

“Det råkar vara så att jag har tillbringat de senaste tre minst årtionden arbetat på att bygga upp denna computational språk som vi kallar Wolfram Språk som är ett försök att prova för att kunna uttrycka beräkningsmässigt något om världen”, säger han.

Wolfram Språket bygger på samma grundläggande teknik som Mathematica och är grunden för Wolfram|Alpha.

Wolfram har beskrivit Wolfram Språket som en “kunskapsbaserad språk” som har byggts in i det “en stor mängd kunskap om hur man gör beräkningar”.

“Så, rätt inom språket finns primitiver för bearbetning av bilder eller lägga ut nät eller letar upp stock priser eller skapa gränssnitt eller för att lösa optimeringsproblem,” sade han.

Denna breda svep av inbyggda funktioner ger Wolfram Språk förmågor som inte finns i de flesta andra språk ur porten, till exempel, att skriva currentImage[] fångar den aktuella bilden från datorns kamera. Som sådan, det språk man kan inbyggt hantera ett brett spektrum av uppgifter, allt från det skrivna språket för geografisk information, och att visualisera data med hjälp av relativt få rader kod.

Men det var Wolfram Språk utbildnings-och matematisk inriktning som ledde till att den är sammankopplad med den officiella operativsystem för $35 Raspberry Pi. Raspberry Pi är utformad för att vara en billig dator som syftar till att lära barn om datorer, och Pi: s officiella Raspbian OS buntar Wolfram Språk vid sidan av många andra verktyg för att lära sig om programmering, allt från Python för att dra-och-släpp-språk Scratch.

SE: Raspberry Pi: Fler måste-läsa täckning (TechRepublic på Blädderblock)

Wolfram Språket har sina begränsningar, och har beskrivits av vissa användare som är bättre lämpade för att lösa ett stort antal förutbestämda uppgifter, i stället för att användas för att bygga program. Det verkar också det är fortfarande en väg att gå för Wolfram Språk – det gjorde det inte, till exempel, har i IEEE: s senaste lista över topp programmeringsspråk.

Wolfram har sagt att Wolfram Språket är inte bara ett språk för att tala datorer vad de ska göra, utan ett sätt för både datorer och människor att representera computational sätt att tänka om saker och ting.

Sen Wolfram har varit mer djärva i hur han pratar om Wolfram Språk, som beskriver det som en “computational språk” det kan även bidra till att överbrygga klyftan mellan oss och framtida icke-mänskliga intelligenser, att de artificiell intelligens (AI) eller utomjordiska.

Som esoterisk en strävan som det kan tyckas, Wolfram anser att de behöver för detta lingua franca i rätt tid, eftersom maskin-system för lärande alltmer fattar beslut om våra liv-oavsett om det är screening låneansökan idag eller kanske till och med välja om de vill döda människor i morgon.

“En av de platser där det är viktigt är att uttrycka den matematiska tankar som kan definiera den övergripande beteende av AI, säger han, och tillägger att Wolfram Språk “ger ett språk för att uttrycka computational tankar”.

Fokus på att abstrahera bort mycket av den underliggande tekniska detaljer i Wolfram Språket — praktiska detaljer om hur en dator är instruerade att kontrollera stock priser på nätet-också speglar Wolfram syn på vad design bör vara för de flesta användare.

Han är skeptisk till den senaste tidens tryck på undervisning fler människor till kod för att få ett alltför gräva ner sig i detaljer såsom programmering language syntax och kontroll kassaflödesanalys i implementeringen han känns inte intressant för de flesta användare.

“Vi är nu på fjärde våg av försök att lära ut programmering/kodning för att barn, säger han.

“Problemet är att undervisningen rå programmering, snarare än beräkning om andra saker, i slutändan är ganska tråkigt att de flesta människor.”

De flesta skulle vara bättre betjänt av verktyg som tillät dem att använda datorer för att göra vad de är intresserade av, Wolfram tror.

“Det intressanta saker tenderar att vara datoriserad X, där X är vad du kan bry sig om, oavsett om det är journalistik eller litteratur eller konst, historia eller vad det är, säger han.
“Det är den plats där de flesta människor kommer att vilja gå.”

Stephen Wolfram nya bok Adventures of a Computational Explorer-en serie essäer där han utforskar naturvetenskap, teknik, AI, språk och design — finns tillgängligt nu.

Se också

Hur man blir en utvecklare: En lathund (TechRepublic)Python är att äta världen: Hur kan en utvecklare sida projekt blev den hetaste programmeringsspråk på planet (TechRepublic ladda ner)telefonintervju cheat sheet: Software developer (TechRepublic Premium)Programmeringsspråk: Utvecklare avslöja mest älskade, mest avskydda, vad betalar bäst (ZDNet)Det krävs arbete för att hålla dina data privata nätet. Dessa program kan hjälpa (CNET)Programmeringsspråk och utvecklare karriär resurser (TechRepublic på Blädderblock)

Relaterade Ämnen:

Affärssystem

Öppen Källkod

Mobila OS

Nick Heath

Av Nick Heath

| November 21, 2019 — 15:27 GMT (15:27 GMT)

| Ämne: Utvecklare