कल्पनातीत हुशारीने आणि कल्पकतेने कार्य करणारा निसर्ग कृत्रिम बुद्धिमत्तेमधील वैज्ञानिकांसाठी प्रेरणेचा एक समृद्ध स्रोत आहे. त्याच्या अनुकरणाने, वैज्ञानिकांनी शक्तिशाली अल्गॉरिदम्स विकसित केले आहेत. अल्गॉरिदम म्हणजे विशिष्ट कामासाठी निर्मिलेला गणिती पायऱ्यांचा एक सुरचित संच. निसर्गप्रेरित निवडक पद्धतींचे विहंगावलोकन येथे प्रस्तुत केले आहे.
मानवी मेंदूमध्ये अब्जावधी चेतापेशी आणि त्यांच्यामधील जोडण्यांमुळे एक अजस्रा जाळे तयार होते. या पेशी एकमेकांशी विद्याुत-रासायनिक संदेशांद्वारे संपर्क साधतात. ‘कृत्रिम न्यूरल नेटवर्क्स’ ही मानवी मेंदूमधील चेतापेशी जाळ्याच्या कार्यप्रणालीवर आधारित सरलीकृत संगणकीय प्रारूपे आहेत, ज्यांचा कृत्रिम बुद्धिमत्ता तंत्रज्ञानामध्ये सर्वाधिक उपयोग केला जातो. ही प्रारूपे उपलब्ध विदेतून शिकू शकतात आणि त्यानंतर नवीन विदेसाठी भाकीत करू शकतात. कृत्रिम न्यूरल नेटवर्क्सचे अनेक प्रकार आहेत आणि अनेकविध उपयोग आहेत, उदाहरणार्थ, नमुना/ प्रतिमा/ ध्वनी ओळख, नैसर्गिक भाषा प्रक्रिया, वाक्यातील पुढील शब्दाचा अंदाज करणे, भाषांतर, प्रतिमा/ व्हिडीओनिर्मिती, डीपफेक निर्मिती इत्यादी.
हेही वाचा >>> कुतूहल : कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या साहाय्याने समुद्र सफाई
डार्विनच्या उत्क्रांती सिद्धांतानुसार केवळ सक्षम सजीवच पर्यावरणीय दबावाला यशस्वीपणे तोंड देऊन टिकाव धरतात व पुनरुत्पादन करतात; जे जीव अक्षम असतात ते जीवनाच्या स्पर्धेमधून बाहेर फेकले जातात. परिणामी, पिढीगणिक जीवांच्या सरासरी क्षमतेमध्ये वाढ होते. उत्क्रांती सिद्धांतावर आधारलले ‘आनुवंशिक (जनेटिक) अल्गॉरिदम्स’ गणितामधील ‘इष्टतमीकरण (ऑप्टिमायझेशन)’ समस्या सोडविण्यासाठी अतिशय उपयुक्त ठरले आहेत. इष्टतमीकरण म्हणजे कमीत कमी खर्चामध्ये आणि वेळेमध्ये केव्हा, किती आणि कोणत्या प्रकारचे उत्पादन घ्यावे हे ठरविणे.
पक्षी व मासे यांसारख्या विकेंद्रित आणि स्वयं-संघटित सजीवांच्या सामूहिक वर्तनावरून ‘झुंड बुद्धिमत्ता’ अल्गॉरिदम्स (उदा., पार्टिकल स्वॉर्म ऑप्टिमायझेशन) विकसित करण्यात आले आहेत. यांमध्ये, उपरोक्त सजीव वैयक्तिकरीत्या जे सोपे नियम पाळतात त्याचा समूहाला कार्य करण्यासाठी (उदा. अन्न शोधणे) फायदा होतो. हे अल्गॉरिदम्ससुद्धा इष्टतमीकरण समस्यांचे उत्तर शोधण्यासाठी वापरले जातात, उदाहरणार्थ, कमी इंधन वापरून इंजिनाची कार्यक्षमता वाढविणे.
स्वैरपणे फिरताना मुंगीला जेव्हा अन्न सापडते, तेव्हा ती फेरोमोन रसायन वाटेवर पेरत वारुळाकडे परतते. त्यानंतर, फेरोमोनयुक्त मार्गाचा दिशादर्शक असा वापर करून इतर मुंग्या अन्नापर्यंत पोहोचतात. ‘मुंगी-वारूळ’ अल्गॉरिदम याच संकल्पनेवर बेतलेला आहे. वाहतूक/ प्रवास करण्यासाठी सर्वांत लहान मार्ग शोधणे वगैरे समस्या त्याद्वारे सोडविता येतात. पुढच्या लेखामध्ये आणखी काही निसर्गप्रेरित कृत्रिम बुद्धिमत्ता अल्गॉरिदम्सची आपण माहिती करून घेणार आहोत.
संजीव ताबें
-डॉ.मराठी विज्ञान परिषद
इमेल :office@mavipa.org
सकेंतस्थळ:http://www.mavipa.org
मानवी मेंदूमध्ये अब्जावधी चेतापेशी आणि त्यांच्यामधील जोडण्यांमुळे एक अजस्रा जाळे तयार होते. या पेशी एकमेकांशी विद्याुत-रासायनिक संदेशांद्वारे संपर्क साधतात. ‘कृत्रिम न्यूरल नेटवर्क्स’ ही मानवी मेंदूमधील चेतापेशी जाळ्याच्या कार्यप्रणालीवर आधारित सरलीकृत संगणकीय प्रारूपे आहेत, ज्यांचा कृत्रिम बुद्धिमत्ता तंत्रज्ञानामध्ये सर्वाधिक उपयोग केला जातो. ही प्रारूपे उपलब्ध विदेतून शिकू शकतात आणि त्यानंतर नवीन विदेसाठी भाकीत करू शकतात. कृत्रिम न्यूरल नेटवर्क्सचे अनेक प्रकार आहेत आणि अनेकविध उपयोग आहेत, उदाहरणार्थ, नमुना/ प्रतिमा/ ध्वनी ओळख, नैसर्गिक भाषा प्रक्रिया, वाक्यातील पुढील शब्दाचा अंदाज करणे, भाषांतर, प्रतिमा/ व्हिडीओनिर्मिती, डीपफेक निर्मिती इत्यादी.
हेही वाचा >>> कुतूहल : कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या साहाय्याने समुद्र सफाई
डार्विनच्या उत्क्रांती सिद्धांतानुसार केवळ सक्षम सजीवच पर्यावरणीय दबावाला यशस्वीपणे तोंड देऊन टिकाव धरतात व पुनरुत्पादन करतात; जे जीव अक्षम असतात ते जीवनाच्या स्पर्धेमधून बाहेर फेकले जातात. परिणामी, पिढीगणिक जीवांच्या सरासरी क्षमतेमध्ये वाढ होते. उत्क्रांती सिद्धांतावर आधारलले ‘आनुवंशिक (जनेटिक) अल्गॉरिदम्स’ गणितामधील ‘इष्टतमीकरण (ऑप्टिमायझेशन)’ समस्या सोडविण्यासाठी अतिशय उपयुक्त ठरले आहेत. इष्टतमीकरण म्हणजे कमीत कमी खर्चामध्ये आणि वेळेमध्ये केव्हा, किती आणि कोणत्या प्रकारचे उत्पादन घ्यावे हे ठरविणे.
पक्षी व मासे यांसारख्या विकेंद्रित आणि स्वयं-संघटित सजीवांच्या सामूहिक वर्तनावरून ‘झुंड बुद्धिमत्ता’ अल्गॉरिदम्स (उदा., पार्टिकल स्वॉर्म ऑप्टिमायझेशन) विकसित करण्यात आले आहेत. यांमध्ये, उपरोक्त सजीव वैयक्तिकरीत्या जे सोपे नियम पाळतात त्याचा समूहाला कार्य करण्यासाठी (उदा. अन्न शोधणे) फायदा होतो. हे अल्गॉरिदम्ससुद्धा इष्टतमीकरण समस्यांचे उत्तर शोधण्यासाठी वापरले जातात, उदाहरणार्थ, कमी इंधन वापरून इंजिनाची कार्यक्षमता वाढविणे.
स्वैरपणे फिरताना मुंगीला जेव्हा अन्न सापडते, तेव्हा ती फेरोमोन रसायन वाटेवर पेरत वारुळाकडे परतते. त्यानंतर, फेरोमोनयुक्त मार्गाचा दिशादर्शक असा वापर करून इतर मुंग्या अन्नापर्यंत पोहोचतात. ‘मुंगी-वारूळ’ अल्गॉरिदम याच संकल्पनेवर बेतलेला आहे. वाहतूक/ प्रवास करण्यासाठी सर्वांत लहान मार्ग शोधणे वगैरे समस्या त्याद्वारे सोडविता येतात. पुढच्या लेखामध्ये आणखी काही निसर्गप्रेरित कृत्रिम बुद्धिमत्ता अल्गॉरिदम्सची आपण माहिती करून घेणार आहोत.
संजीव ताबें
-डॉ.मराठी विज्ञान परिषद
इमेल :office@mavipa.org
सकेंतस्थळ:http://www.mavipa.org
