आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्स: एका नव्या वाटेने (लेखांक पहिला)

इसवी सन १९४० चा काळ होता. संपूर्ण जग दुसऱ्या महायुद्धाच्या अनुभवातून जात होते. हिटलरने पूर्ण जगाला युद्धाद्वारे वेठीस धरलेले होते. जर्मन सैन्य मित्र राष्ट्रांवर भारी पडताना दिसत होते. आक्रमक पद्धतीने युद्धात उतरलेल्या जर्मन सैन्याचे संदेश 'डीकोड' करण्यासाठी ब्रिटनमध्ये एका प्रकल्पावर काम सुरू झाले. या प्रकल्पामध्ये ॲलन ट्युरिंग नावाचा उमदा गणितज्ञ व संगणकतज्ञही काम करत होता. किंबहुना तो या चमूचा 'लीडर' होता. जर्मन सैन्याचे संदेश डीकोड करण्यासाठी एखाद्या मशीनला देखील कित्येक महिने लागतील, अशी स्थिती असताना ट्युरिंग याने 'ट्युरिंग मशीन' नावाचे यंत्र तयार केले. याद्वारे काही तासांमध्येच जर्मन संदेश डीकोड होऊन ब्रिटिश सैन्याला समजायला लागले. याच कारणास्तव हळूहळू मित्र राष्ट्रांची सरशी व्हायला लागली. याची परिणीती जर्मनी व त्यांचे सहकारी दुसरे महायुद्ध करण्यामध्ये झाली. या महायुद्धाचे परिणाम अतिशय भयावह झाले असले तरी ॲलन ट्युरिंग याने ट्युरिंग मशीनसारखे अद्भुत यंत्र संगणक विश्वाला तयार करून दिले होते. यामागे असणारे संगणकीय तर्कशास्त्र आजदेखील संगणकामध्ये वापरण्यात येते. आज अस्तित्वात असणाऱ्या संसाधनांची तसेच संगणकीय ज्ञानाची त्यावेळेस कमतरता होती. तरीदेखील ट्युरिंग याने या नव्या यंत्राची रचना केली. यावरूनच त्याच्या अलौकिक बुद्धिमत्तेची प्रचिती येऊ शकेल. ट्युरिंग याच्या म्हणण्यानुसार एखादी गोष्ट जर मनुष्य करू शकत असेल तर तीच गोष्ट संगणकाद्वारे देखील करताच यायला हवी. त्याकाळी त्याला फारसे कोणी गांभीर्याने घेतले नाही. परंतु संगणकीय बुद्धीमत्तेची सुरुवात त्याच्यामुळे झाली, असं म्हणता येऊ शकेल. तोपर्यंत संगणकीय कृत्रिम बुद्धिमत्ता अर्थात आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्स या शब्दाचा उगम देखील झाला नव्हता.
विसाव्या शतकाच्या उत्तरार्धाच्या सुरुवातीलाच डार्टमाउथ येथे झालेल्या एका संगणक तज्ञांच्या संमेलनांमध्ये जॉन मॅकर्थी यांनी 'आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्स' ही संज्ञा सर्वप्रथम मांडली. अनेक संगणक तज्ञांना संगणक माणसासारखं काम करू शकतो, याचा विश्वास वाटायला लागला होता. परंतु त्यासाठी निश्चित कोणता मार्ग अवलंब करायचा? याबाबत मात्र विविध मतप्रवाह संगणक तज्ज्ञांमध्ये होते. आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्सद्वारे संगणकाचा उपयोग मानवी कामे करण्यासाठी करावा किंबहुना करता येऊ शकतो, हाच विचार संगणकाच्या या दुसर्‍या पिढीमध्ये उदयास आला. परंतु समस्या अशी होती की, संगणकाची आकार हा अवाढव्य होता. त्याचा वेग देखील अतिशय कमी होता. तसेच त्याला माहिती साठवण्यासाठी लागणारी क्षमता देखील खूपच तोकडी होती. या संगणकातील मर्यादा लक्षात घेता आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्स विकसित होऊ शकेल, याबाबत शंकाच होती. परंतु डोक्यात किडे असणाऱ्या अनेक संगणक तज्ञांनी मात्र यावर संशोधन, विचार व विकसन देखील सुरू केले. त्याचा फायदा आजही संगणक विकसकांना होत आहे.
माणूस हा नैसर्गिक क्षमता असणारा जगातील सर्वात प्रगत प्राणी आहे. या क्षमता संगणकामध्ये अंतर्भूत करायच्या असल्यास अतिशय किचकट अल्गोरिदम तयार करावे लागतील. तसेच तितकेच अवघड प्रोग्रॅम्स देखील लिहावे लागतील. याची कल्पना तत्कालीन संगणक तज्ञांना होती. तरीदेखील अनेक संगणक तज्ञांनी हे शिवधनुष्य हाती घेतले आणि आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्सचा विकास व्हायला सुरुवात झाली. खरोखरच त्यांनी लिहिलेले प्रोग्रॅम्स अतिशय किचकट व सर्व सामान्य बुद्धिमत्ता असलेल्या कोणालाही समजणे अतिशय अवघड असेच होते. या संपूर्ण प्रक्रियेमध्ये गणितज्ञांची मोठी मदत संगणकशास्त्राला झाली. तसेच ती आजही होत आहे. 

विसाव्या शतकाच्या उत्तरार्धामध्ये आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्स मधील विविध अल्गोरिदम तयार केले गेले. उदाहरणार्थ बुद्धिबळाचा खेळ खेळायचा असल्यास संगणक तो कसा खेळू शकतो, याचा अतिशय किचकट अल्गोरिदम देखील तयार करण्यात आला होता. असे बहुतांश अल्गोरिदम संगणकाला कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रदान करण्यासाठी तयार केले गेले. या सर्व अल्गोरिदमची समस्या अशी होती की, ते लिहिण्यासाठी अगदी मूलभूत पायऱ्यांपासून सुरुवात करावी लागत असे. त्याकरिता सामान्य बुद्धिमत्ता काहीच कामाची नव्हती. आजही असे अनेक किचकट अल्गोरिदम संगणक शास्त्रांमध्ये आहेत, जे या क्षेत्रात काम करणाऱ्या लोकांना देखील लवकर समजत नाहीत. एकंदरीत कृत्रिम बुद्धिमत्ता तयार करायची म्हणजे विकासकाकडे असामान्य बुद्धिमत्ता असावी लागत होती. म्हणूनच आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्समध्ये काम करणाऱ्या संगणक विकासकांची संख्या तशी फारच कमी होती. याच कारणास्तव हे क्षेत्र हव्या तितक्या वेगाने विकसित झाले नाही. शिवाय संगणकतज्ञांचा आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्समध्ये काम करण्याचा ओघ देखील कमी होता. परंतु एकविसावे शतक उगवले ते या क्षेत्राला नवीन संजीवनी देण्यासाठीच, असे म्हणावे लागेल.
आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्समध्ये आता 'मशीन लर्निंग' या नवीन तंत्राचा वापर व्हायला लागला होता. तसं पाहिलं तर मशिन लर्निंग ही आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्स इतकीच जुनी संज्ञा आहे. सन १९५९ मध्ये अर्थर सॅम्युअल यांनी संगणकाद्वारे खेळण्यात येणारा 'चेकर्स गेम' तयार केला होता. हा संगणकीय खेळ त्याला दिलेल्या अनुभवातून शिकून निर्णय घेऊ शकत असायचा. हीच मशीन लर्निंग या तंत्राची सुरुवात होती. परंतु गेली कित्येक दशके त्यात फारशी सुधारणा झाली नाही. संगणकाच्या पिढ्या बदलत गेल्या. सांख्यिकी शास्त्राचे, लिनियर अल्जेब्रा, कॅल्क्युलस तसेच प्रोबॅबिलिटी सारख्या विषयांचे महत्त्व देखील संगणक शास्त्रामध्ये वाढत गेले आणि मशीन लर्निंग या तंत्रज्ञानाला नवे बळही मिळत गेले.
तसं पाहिलं तर मशीन लर्निंग हे 'निसर्ग प्रेरित संगणन' या विषयाचेच एक रूप आहे. आपण कसे शिकतो? या प्रश्नाचे उत्तर शोधायचे झाल्यास कुणीतरी आपल्याला शिकवले की शिकतो असं म्हणू शकतो. परंतु सारासार विचार केल्यास असं लक्षात येतं की, आपण अनुभवाद्वारे शिकतो! अनुभवाद्वारे मिळालेले ज्ञान हेच खरे ज्ञान होय. यात काहीच शंका नाही. याच कारणास्तव अनुभवी लोकांना नोकरीमध्ये प्राधान्य दिले जाते. अगदी लहान बाळापासून ते उच्चपदस्थांपर्यंत सर्वच जण सर्वाधिक ज्ञान आपल्या अनुभवातूनच प्राप्त करत असतात. मशीन लर्निंग देखील अशाच प्रकारचे तंत्रज्ञान आहे. ज्याद्वारे मानवी अनुभव संगणकाला प्रदान केले जातात व त्यातूनच संगणकीय अल्गोरिदम नव्या गोष्टी शिकत राहतो. अर्थात याकरिता संगणकीय अल्गोरिदमला अनुभवसंपन्न माहितीचा साठा आधी द्यावाच लागतो. आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्सच्या पहिल्या पिढीतील अल्गोरिदम हे या प्रकारामध्ये मोडत नव्हते. त्या अल्गोरिदम्सला 'रुल बेस्ड सिस्टम्स' असे म्हटले जायचे. अर्थात हे अल्गोरिदमस अगदी शून्य अनुभव असलेल्या एखाद्या व्यक्ती सारखे काम करत असत. परंतु मशीन लर्निंग तंत्रज्ञानाद्वारे अनुभवी अल्गोरिदम आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्समध्ये वापरता येऊ लागलेले आहेत. याच कारणास्तव अधिक अचूक व कमी किचकट अल्गोरिदम पद्धतीने सदर तंत्रज्ञान वेगाने विकसित होत आहे. शिवाय पूर्वीच्या अल्गोरिदममध्ये असणारा किचकटपणा, वेळखाऊपणा तसेच बौद्धिक क्षमता मशीन लर्निंगमध्ये लागत नाही. सर्वसामान्य बुद्धिमत्ता असलेला तसेच सांख्यिकी व गणिताचे सुयोग्य ज्ञान असलेला कोणीही व्यक्ती मशीन लर्निंगचे अल्गोरिदम वापरू शकतो. तसेच याद्वारे आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्सचे सॉफ्टवेअर देखील विकसित करू शकतो. याच कारणास्तव मागील काही वर्षांमध्ये आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्स इंजिनियर्सची संख्या देखील वेगाने वाढत आहे. नवनवे अल्गोरिदम आणि संकल्पना या तंत्रज्ञानामध्ये अंतर्भूत झालेल्या आहेत. मानवी माहितीचा व बौद्धिक क्षमतेचा अचूक वापर आज आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्समध्ये करण्यात येत आहे.
रोबोटिक्स सारखे तंत्रज्ञान देखील मशीन लर्निंगचाच वापर करून काळाच्या पुढची पावले टाकण्यासाठी सिद्ध झालेले आहे. मागील शतकामध्ये मंदावलेला कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वेग वाढताना दिसतो आहे. भविष्यामध्ये मशीन लर्निंगमुळे त्याची व्याप्ती अधिक विस्तृत होणार आहे. म्हणूनच आज जवळपास प्रत्येक क्षेत्रांमध्ये मशीन लर्निंग तंत्रज्ञ कार्य करताना दिसतात. संगणकीय प्रगतीचा मार्ग कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या मशीन लर्निंगमुळे सुकर व सुलभ झाल्याचा दिसतो. शिवाय मागील तीन ते चार वर्षांमध्ये अन्य क्षेत्रातील व्यवसायिक व कर्मचारी देखील या क्षेत्राकडे वळताना दिसत आहेत. संगणक क्षेत्रातील काळाची गरज असल्यामुळे मशीन लर्निंग आता सर्वांनाच हवेहवेसे वाटू लागले आहे. येणाऱ्या काळामध्ये मानवी प्रगतीचा वेग वाढवण्यासाठी याच तंत्रज्ञानाची चाके पुरेशी आहेत, यात काहीच शंका नाही. (क्रमशः)

- तुषार भ. कुटे
डेटा सायंटिस्ट, मितू रिसर्च, पुणे.