באקולוגיה הפלנטרית של כדור הארץ ישנם מיליוני מינים אשר מתקשרים במיליארדי דרכים שונות בינם לבין סביבתם. מערכות אקולוגיות נראות לעתים קרובות כאוטיות, מסובכות, או לפחות יותר מידי עבור מישהו שמנסה להבין את אותן מערכות אקולוגיות ולחזות את עתידן.

בינה מלאכותית ולמידה חישובית שנקראת גם למידת מכונה, ובאנגלית: Machine Learning אלו שני תחומים שנכנסו לחיינו רק בשנים האחרונות, מדובר בקידמה הטכנולוגית העכשווית. הבינה המלאכותית והלמידה החישובית מסוגלות לזהות דפוסים ולחזות תוצאות בדרכים הדומות לעיתים קרובות לאופן החשיבה האנושית.

מה היא למידה חישובית / למידת מכונה?

המטרה המרכזית של למידת המכונה היא טיפול ממוחשב בנתונים מן העולם האמיתי עבור בעיה מסוימת, כאשר לא ניתן לכתוב תוכנת מחשב עבורה למשל, בעיית זיהוי שמומחה אנושי מסוגל לפתור, אך לא מסוגל לכתוב את הכללים לזיהוי בצורה מפורשת, או שהם משתנים עם הזמן ולא ניתנים לכתיבה מראש.

הטכנולוגיות החדישות האלו סוללות את הדרך לשיתוף פעולה משמעותי שהולך וגדל יותר ויותר – בין בני האדם למחשבים, תהליך שילך ויגבר וישנה את עולמנו.  ולמידה חישובית שמאפשרות לחזות דברים מסובכים במיוחד באמצעות אלגוריתמים ונוסחאות.

התוצאה הבאה תהיה יותר קרובה יותר לשלמות. אבל אף פעם לא מושלמת

הכל פועל באוטומטיזציה, זאת אומרת, המכונה מחשבת ומסיקה מסקנות באופן עצמאי, תוך כדי שהיא לומדת דברים חדשים בעזרת ניתוח הסיטואציה מהעבר ובהווה ובכך ליצור תמונה של העתיד ע\”י סינכרון ועיבוד מידע מזמנים ומצבים שונים, וכך, שלב אחר שלב נבנית מערכת, מסובכת ומסועפת עוד יותר, שמסיקה מסקנות והתוצאה הבאה תהיה קרובה יותר לשלמות.

השלמות עצמה היא כנראה בלתי ניתנת להשגה, בעולמינו החומרי והמוגבל, זאת דעתי לפחות. אלו תחומים שאף מדען לא חלם עליהם בשנות ה- 90 אפילו. היו אלו הסופרים הגדולים של ז\’אנר ספרי המדע הבדיוני הקלאסיים, אמנים ויוצרי סרטים, עוד משנות ה- 50 – 70 אשר חזו טכנולוגיות מהעתיד, בניגוד, למדענים הסקפטיים וה\”פחות יצירתיים\” שגיחכו על רעיונות אלו באותה התקופה. אם כך, יוצא, שחלומות, אמנות ויצירתיות אולי יותר אמינים ממחקרים?

כל מה שאדם אחד מסוגל לדמיין, אנשים אחרים יצליחו להוציא אל הפועל – ז\’ול ורן

\”לפתח נוסחאות אשר ניתנות לפרשנות אנושית והן מסבירות את חוקי הטבע\”

\"\"

האם מוח האדם כבר מראש מכיל את כל המידע שיקרה ושקרה הן בעתיד והן בעבר הרחוק מאוד? דומה לסוג של עלילה וזיכרונות מוטמעים לתוך הקוד הגנטי האנושי, והם באים לידי ביטוי ביצירות, ספרות, מוזיקה שמפיקים מידע מ\”תחום סגור\” שלא נגיש לכולם.

מה שמשותף למחשבים ולפסיכדליים הוא ששניהם \”גדולים\” מדי מכדי שיהיה אפשר לבלוע אותם – טרנס מק\’קנה

לבינה המלאכותית או AI (קיצור של אינטליגנציה מלאכותית – Artificial Intelligence), שיטות חישוב הִתפַּתְחוּתִיות משכפלות במובן מסוים את תהליכי האבולוציה של המינים בעולם הטבע. שיטה מסוימת הנקראת רגרסיה סימבולית שמאפשרת לפתח נוסחאות אשר מסבירות את חוקי הטבע וניתנות לפרשנות אנושית.

מחשבים מסוגלים להפיק נוסחאות המייצגות את האופן שבו מערכות אקולוגיות או מינים מתנהגים בזמן ובמרחב

\”השתמשנו ברגרסיה סמלית כדי להוכיח שמחשבים מסוגלים להפיק נוסחאות המייצגות את האופן שבו מערכות אקולוגיות או מינים מתנהגים בזמן ובמרחב. נוסחאות אלו קלות גם להבנה. הן סוללות את הדרך לכללים כלליים באקולוגיה, זהו תחום שרוב השיטות בהן פועלת האינטליגנציה המלאכותית (AI) לא מספיקות\”, אומר פדרו קרדוסו (Pedro Cardoso), אוצר במוזיאון הפינלנדי להיסטוריה של הטבע, אוניברסיטת הלסינקי (University of Helsinki).

בעזרת שיטת הרגרסיה הסמלית הצליח הצוות הבינתחומי מפינלנד, פורטוגל וצרפת להסביר מדוע מינים מסוימים קיימים באזורים מסוימים ולא באזורים אחרים, ומדוע באזורים מסוימים יש יותר מינים מאשר במקומות אחרים.

\”ללא קלט אנושי, האלגוריתם הצליח לגלות שמספר המינים של האי גדל במקביל לגיל האי\”

החוקרים הצליחו, למשל, למצוא מודל כללי חדש המסביר מדוע באיים מסוימים יש יותר מינים מאחרים. באיים האוקיאניים יש מחזור חיים טבעי, היוצא מהרי געש ובסופו של דבר צולל עם שחוק לאחר מיליוני שנים. ללא קלט אנושי, האלגוריתם הצליח לגלות שמספר המינים של האי גדל במקביל לגיל האי.

\”ההסבר היה ידוע, מספר נוסחאות כבר היו קיימות, אך הצלחנו למצוא נוסחאות חדשות שעולות על הקיימות בנסיבות מסוימות\”, אומר פרופ\’ וסקו ברנקו (Vasco Branco, a Ph.D). באוניברסיטת הלסינקי, פרופ\’ ברנקו עובד על אוטומציה של מערכת (המבוססת על למידה חישובית ובינה מלאכותית) להערכות סיכוני הכחדת המינים השונים.

המחקר מציע כי בינה מלאכותית אשר מוסברת היא תחום שדורש חקירה ומקדם את שיתוף הפעולה בין בני אדם למכונות, בדרכים שרק עכשיו מתחילות לצוץ מעל פני השטח.

\”התפתחות משוואות בעלות צורה חופשית אך ורק מנתונים, לרוב ללא הסקה או השערות אנושיות מקדימות\”

\”התפתחות משוואות בעלות צורה חופשית אך ורק מנתונים, לרוב ללא הסקה או השערות אנושיות מקדימות, עשויה להוות כלי חזק מאוד בארסנל של תחום מורכב כמו אקולוגיה\”, אומר לואיס קוררייה (Luis Correia), פרופסור למדעי המחשב באוניברסיטת ליסבון (University of Lisbon).

הטכנולוגיה פותחה באוניברסיטת הלסינקי (HELSINKI).

מקורות:
אהרון לוין
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/uoh-aih121120.php