Πώς οι υπολογιστές παίρνουν αποφάσεις: η δυαδική αλήθεια που κανείς δεν σου λέει

Πώς οι υπολογιστές παίρνουν αποφάσεις: η δυαδική αλήθεια που κανείς δεν σου λέει

Ο διακόπτης του φωτός στον διάδρομό σου

Θα σου πω μια ιστορία για τον διακόπτη του φωτός στον διάδρομό σου. Πιθανότατα τον έχεις πατήσει χιλιάδες φορές χωρίς να το σκεφτείς δεύτερη φορά. Πάνω, ανάβει το φως. Κάτω, σβήνει. Απλό, σωστά;

Αυτός ο ταπεινός διακόπτης, αυτός που μετά βίας προσέχεις, κρύβει το μυστικό για το πώς λειτουργεί κάθε υπολογιστής στον κόσμο. Όχι περίπου. Όχι μεταφορικά. Κυριολεκτικά, εντελώς.

Βλέπεις, αυτός ο διακόπτης μπορεί να βρίσκεται μόνο σε δύο θέσεις: ανοιχτός ή κλειστός. Ποτέ στη μέση. Ποτέ «κάπως ανοιχτός». Ή ρέει το ρεύμα και ανάβει ο λαμπτήρας, ή δεν ρέει και ο διάδρομός σου μένει σκοτεινός. Δύο επιλογές. Τόσο απλά.

Και από αυτά τα δισεκατομμύρια απλούς διακόπτες ναι ή όχι, ανοιχτούς ή κλειστούς, προκύπτουν τα πάντα:

Όλα αυτά προέρχονται από διακόπτες που ανοιγοκλείνουν πάρα πολύ γρήγορα.

Σου φαίνεται πολύ απλό για να είναι αλήθεια; Μείνε μαζί μου. Θα σου δείξω πώς κάτι τόσο βασικό όσο ένας διακόπτης φωτός δημιουργεί αυτό που μοιάζει με μαγεία.

Το πρόβλημα με το εστιατόριο

Φαντάσου ότι τηλεφωνείς στο αγαπημένο σου εστιατόριο για να κλείσεις τραπέζι για δείπνο. Αυτός που σηκώνει το τηλέφωνο αρχίζει να σου κάνει ερωτήσεις:

Τώρα φαντάσου ένα διαφορετικό τηλεφώνημα:

Προσέξατε τι έγινε μόλις τώρα; Το προσωπικό του εστιατορίου αποφάσισε πού θα σας καθίσει, ή αν μπορούσε να σας καθίσει καθόλου, κάνοντας απλές ερωτήσεις ναι ή όχι. Κάθε απάντηση ήταν δυαδική: ναι ή όχι. Και με βάση αυτές τις απαντήσεις, πήραν αυτό που φαίνεται σαν μια περίπλοκη απόφαση.

Αυτό ακριβώς, και εννοώ ακριβώς, κάνει ο υπολογιστής σας σε κάθε του απόφαση. Κάνει εκατομμύρια ερωτήσεις ναι ή όχι, απίστευτα γρήγορα, και χρησιμοποιεί τις απαντήσεις για να αποφασίσει τι θα κάνει.

Περίπλοκες αποφάσεις, που λαμβάνονται από σωρούς και σωρούς απλών ερωτήσεων ναι ή όχι, απαντημένες πιο γρήγορα από όσο μπορείτε να ανοιγοκλείσετε τα μάτια.

Γιατί Μόνο Δύο; Ο Τριπλός Διακόπτης Φωτός που Τα Χάλασε Όλα

Μπορεί να αναρωτιέστε: γιατί μόνο ναι και όχι; Γιατί να μην έχουμε τρεις επιλογές; Ή δέκα; Δεν θα έκανε αυτό τους υπολογιστές πιο έξυπνους;

Ορίστε μια ιστορία που εξηγεί γιατί αυτό δεν λειτουργεί.

Στη δεκαετία του 1940 και του 1950, όταν οι άνθρωποι πρωτοκατασκεύαζαν υπολογιστές, κάποιοι μηχανικοί σκέφτηκαν: «Ε, γιατί να περιοριστούμε στο ανοιχτό και το κλειστό; Ας φτιάξουμε διακόπτες με τρεις θέσεις: κλειστό, μεσαίο, και ανοιχτό!»

Φαινόταν έξυπνο. Περισσότερες επιλογές, περισσότερη δύναμη, σωστά;

Είναι σαν να ρωτάς κάποιον «Είσαι σπίτι;» αντί να ρωτάς «Σε κλίμακα από το 1 έως το 10, πόσο σπίτι είσαι;» Η πρώτη ερώτηση έχει σαφή απάντηση. Η δεύτερη απλώς μπερδεύει.

Γι' αυτό οι υπολογιστές χρησιμοποιούν δύο θέσεις, ανοιχτό και κλειστό, γιατί είναι ο μόνος τρόπος να φτιάξεις κάτι αξιόπιστο. Και αυτές τις δύο θέσεις τις λέμε «1» και «0» ή «ναι» και «όχι» ή «αληθές» και «ψευδές». Διαφορετικές λέξεις, ίδια ιδέα: δυαδικό. Δύο επιλογές.

Τα Κρυφά Μοτίβα: Πώς το Ναι και το Όχι Χτίζουν τα Πάντα

Εντάξει, λοιπόν έχουμε δισεκατομμύρια διακόπτες που μπορούν να είναι ανοιχτοί ή κλειστοί. Πώς φτάνουμε από εκεί στο να αναγνωρίζουμε, ας πούμε, τη φωνή σου όταν ρωτάς το τηλέφωνό σου για τον καιρό αύριο;

Το μυστικό είναι να συνδυάζεις διακόπτες σε μοτίβα που απαντούν σε συγκεκριμένα είδη ερωτήσεων. Άσε με να σου δείξω μερικά, χρησιμοποιώντας πράγματα που ήδη ξέρεις.

Το Χρηματοκιβώτιο της Τράπεζας: Απαιτούνται Και τα Δύο Κλειδιά

Ξέρεις πώς στις ταινίες, το χρηματοκιβώτιο της τράπεζας χρειάζεται δύο άτομα με δύο διαφορετικά κλειδιά, και πρέπει και οι δύο να γυρίσουν τα κλειδιά τους την ίδια ακριβώς στιγμή για να ανοίξει;

Αυτό είναι ένα μοτίβο που οι υπολογιστές χρησιμοποιούν συνεχώς. Ελέγχουν: ισχύει η συνθήκη Α ΚΑΙ ισχύει η συνθήκη Β; Μόνο αν ΚΑΙ οι δύο είναι ναι, ο υπολογιστής λέει ναι.

Το Σπίτι με τις Δύο Πόρτες: Αρκεί Η Μία

Τώρα φαντάσου ότι το σπίτι σου έχει μια μπροστινή πόρτα και μια πίσω πόρτα. Μπορείς να μπεις αν η μπροστινή πόρτα είναι ξεκλείδωτη Ή αν η πίσω πόρτα είναι ξεκλείδωτη Ή αν είναι ξεκλείδωτες και οι δύο. Χρειάζεσαι απλώς τουλάχιστον έναν τρόπο να μπεις.

Αυτό είναι ένα άλλο μοτίβο. Ο υπολογιστής ελέγχει: ισχύει η συνθήκη Α Ή ισχύει η συνθήκη Β; Αν τουλάχιστον μία είναι ναι, ο υπολογιστής λέει ναι.

Η Μέρα του Ανάποδου: Γύρισέ το Ανάποδα

Θυμάσαι που έπαιζες τη μέρα του ανάποδου όταν ήσουν παιδί; Τότε όλα σημαίνουν το αντίθετο από αυτό που σημαίνουν συνήθως.

Τα Φώτα της Σκάλας: Το Εναλλακτικό Κουμπί

Αυτό είναι το αγαπημένο μου γιατί στοίχημα ότι το έχεις χρησιμοποιήσει χωρίς να συνειδητοποιήσεις τι μας διδάσκει για τους υπολογιστές.

Ξέρεις τις σκάλες με διακόπτες φωτός και στο κάτω και στο πάνω μέρος; Μπορείς να πατήσεις οποιονδήποτε διακόπτη για να ανάψεις ή να σβήσεις το φως. Ανέβα πάνω στο σκοτάδι, πάτα τον πάνω διακόπτη, το φως ανάβει. Κατέβα πάλι κάτω, πάτα τον κάτω διακόπτη, το φως σβήνει.

Και υπάρχει και η ανάποδη όψη αυτού: ο έλεγχος αν δύο πράγματα είναι τα ΙΔΙΑ. Όπως όταν ταιριάζεις κωδικούς πρόσβασης, ή όταν ελέγχεις αν το πρόσωπό σου σήμερα μοιάζει με το πρόσωπό σου χθες. Ίδια; Ναι. Διαφορετικά; Όχι.

Αυτά τα απλά μοτίβα, αυτοί οι απλοί τρόποι συνδυασμού απαντήσεων ναι ή όχι, είναι τα δομικά στοιχεία όλων όσων κάνει ο υπολογιστής σου. Όλων.

Η Καφετιέρα σας το Πρωί (Και γιατί είναι πιο έξυπνη από όσο νομίζετε)

Ας μιλήσουμε για κάτι που πιθανώς χρησιμοποιείτε κάθε πρωί: μια καφετιέρα. Το απλό είδος με χρονοδιακόπτη.

Τη γεμίζετε με νερό και αλεσμένο καφέ πριν κοιμηθείτε. Ρυθμίζετε το χρονοδιακόπτη για τις 7 το πρωί. Κοιμάστε. Και σαν δια μαγείας, ξυπνάτε με φρέσκο καφέ.

Πώς ξέρει η μηχανή πότε να αρχίσει να φτιάχνει καφέ;

Κάνει ερωτήσεις ναι ή όχι, συνεχώς, όλη τη νύχτα:

Χιλιάδες φορές το δευτερόλεπτο, η ίδια ερώτηση. Και τη στιγμή που η απάντηση αλλάζει από όχι σε ναι, η μηχανή δρα.

Ο υπολογιστής σας κάνει το ίδιο πράγμα, αλλά με εκατομμύρια ερωτήσεις ταυτόχρονα:

Εκατομμύρια ερωτήσεις ναι ή όχι, που γίνονται δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο, και ο υπολογιστής αντιδρά τη στιγμή που αλλάζει οποιαδήποτε απάντηση.

Γι' αυτό το τηλέφωνό σας φαίνεται τόσο αποκριτικό. Δεν είναι στην πραγματικότητα έξυπνο. Απλώς κάνει ερωτήσεις πολύ, πολύ, πολύ γρήγορα.

Η Διαφορά Μεταξύ Ακριβού και Φθηνού (Που Κανείς Δεν Σας Λέει)

Να κάτι που μπορεί να σας εκπλήξει: δεν κοστίζουν όλοι οι τρόποι να κάνετε ερωτήσεις ναι ή όχι το ίδιο.

Φανταστείτε ότι προσπαθείτε να καταλάβετε αν έχετε αρκετά χρήματα για να αγοράσετε κάτι. Θα μπορούσατε:

Και οι δύο σου δίνουν μια απάντηση. Αλλά η επιλογή Α θέλει πολύ περισσότερο χρόνο και κόπο, σωστά;

Οι υπολογιστές αντιμετωπίζουν την ίδια επιλογή. Για κάποιες εργασίες, μπορούν να χρησιμοποιήσουν την προσέγγιση της γρήγορης ματιάς: γρήγορη, απλή, καταναλώνει ελάχιστη μπαταρία. Για άλλες εργασίες, κάνουν την αργή, ακριβή προσέγγιση του να μετράς κάθε λεπτό: ακριβής, αλλά καταναλώνει πολλή μπαταρία και θέλει περισσότερο χρόνο.

Κάποιες εταιρείες (όπως η Dweve και μερικές άλλες) αναπτύσσουν συστήματα που χρησιμοποιούν τον γρήγορο τρόπο όποτε έχει νόημα. Το αποτέλεσμα; Η μπαταρία του τηλεφώνου σου διαρκεί μέρες αντί για ώρες. Οι εφαρμογές σου ανταποκρίνονται αμέσως αντί να καθυστερούν. Και τα προσωπικά σου δεδομένα μπορούν να παραμένουν στο τηλέφωνό σου αντί να στέλνονται σε διακομιστές κάποιας εταιρείας.

Ίδια αποτελέσματα, πολύ μεγαλύτερη απόδοση. Όλα επειδή χρησιμοποιούν απλές ερωτήσεις ναι ή όχι αντί για περίπλοκους υπολογισμούς.

Όταν το Τηλέφωνό σου Αναγνωρίζει το Πρόσωπό σου (Το Καθημερινό Θαύμα)

Ας μιλήσουμε για κάτι που μοιάζει με μαγεία: το ξεκλείδωμα του τηλεφώνου σου με μια ματιά.

Όταν το ρυθμίζεις για πρώτη φορά, το τηλέφωνό σου τραβάει μερικές φωτογραφίες του προσώπου σου. Αλλά να τι δεν κάνει: δεν αποθηκεύει αυτές τις φωτογραφίες. Αντίθετα, κοιτάζει το πρόσωπό σου όπως ένας φίλος που προσπαθεί να σε θυμηθεί.

Έπειτα μετατρέπει όλες αυτές τις παρατηρήσεις σε ένα μοτίβο. Ένα αποτύπωμα, αλλά για το πρόσωπό σου.

Αργότερα, όταν θέλεις να ξεκλειδώσεις το τηλέφωνό σου, η κάμερα σε κοιτάζει ξανά. Μετράει τα ίδια πράγματα. Και μετά παίζει το παιχνίδι αντιστοίχισης που αναφέραμε νωρίτερα:

Χιλιάδες τέτοιοι έλεγχοι, απίστευτα γρήγορα. Και αν αρκετές απαντήσεις είναι «ναι», το τηλέφωνο λέει: «Είναι το ίδιο άτομο!» και ξεκλειδώνει.

Δεν υπάρχουν αρκετές αντιστοιχίες; «Είναι κάποιος άλλος», και παραμένει κλειδωμένο.

Και επειδή όλα είναι ερωτήσεις ναι ή όχι (είναι αυτό το χαρακτηριστικό ίδιο με το αποθηκευμένο;), μπορεί να γίνει ακριβώς στο τηλέφωνό σου. Γρήγορα. Ιδιωτικά. Χωρίς να χρειάζεται διαδίκτυο. Το μοτίβο του προσώπου σου δεν φεύγει ποτέ από τη συσκευή σου.

Αυτή είναι η δύναμη των απλών ερωτήσεων ναι ή όχι, που γίνονται πολύ, πολύ γρήγορα.

Τι Σημαίνει Αυτό για την Καθημερινότητά Σου (Τα Πρακτικά Θέματα)

Εντάξει, λοιπόν, οι υπολογιστές χρησιμοποιούν ερωτήσεις ναι ή όχι για να παίρνουν αποφάσεις. Ωραία. Αλλά γιατί να σε νοιάζει;

Γιατί επηρεάζει πράγματα που αντιμετωπίζεις κάθε μέρα.

Αυτά δεν είναι μελλοντικά οφέλη. Αυτό συμβαίνει ήδη. Χτίζεται καλύτερο λογισμικό που σέβεται το πώς λειτουργούν πραγματικά οι ερωτήσεις ναι ή όχι.

Οι 100 δισεκατομμύρια αποφάσεις που δεν προσέξατε

Θέλετε να ακούσετε κάτι απίστευτο; Όσο διαβάζατε αυτό το άρθρο, ο υπολογιστής σας έχει πάρει περίπου 100 δισεκατομμύρια αποφάσεις.

Δεν είναι υπερβολή. Η συσκευή σας ελέγχει πράγματα δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο. Αγγίζεται η οθόνη; Φτάνουν νέα δεδομένα; Πρέπει αυτό το γράμμα να εμφανιστεί με αυτό το χρώμα; Κάνει κύλιση ο χρήστης; Πρέπει να φορτώσουμε περισσότερο κείμενο; Ήρθε η ώρα να ελέγξουμε για νέα email; Είναι εντάξει η μπαταρία;

Όλα γίνονται τόσο γρήγορα που δεν τα προσέχεις. Όλα είναι ερωτήσεις ναι ή όχι, δισεκατομμύρια από αυτές, που συνεργάζονται για να δημιουργήσουν αυτό που βλέπεις.

Είναι απλώς δισεκατομμύρια μικροσκοπικοί διακόπτες, που κάνουν ερωτήσεις ναι ή όχι, ακολουθώντας κανόνες που σχεδιάσαμε εμείς οι άνθρωποι. Απλές ερωτήσεις, με απίστευτα γρήγορες απαντήσεις, που δημιουργούν την ψευδαίσθηση κάτι έξυπνου.

Κάτι που, αν το καλοσκεφτείς, είναι πιο εντυπωσιακό από το αν ήταν πραγματικά έξυπνο. Γιατί το φτιάξαμε εμείς. Απλοί άνθρωποι, με ιδέες και μηχανική, δημιούργησαν μηχανές που παίρνουν δισεκατομμύρια τέλειες αποφάσεις το δευτερόλεπτο χρησιμοποιώντας τίποτα πιο περίπλοκο από διακόπτες φωτός.

Γιατί Ξεκίνησε Όλα με έναν Διακόπτη Φωτός

Θυμάσαι που σου μίλησα για τον διακόπτη του διαδρόμου στην αρχή; Τώρα ξέρεις γιατί ξεκίνησα από εκεί.

Αυτός ο διακόπτης μπορεί να είναι μόνο σε δύο θέσεις. Ανοιχτός ή κλειστός. Και αυτός ο περιορισμός, αυτή η απλότητα, είναι ακριβώς ο λόγος που λειτουργεί αξιόπιστα κάθε φορά που τον χρησιμοποιείς.

Οι φωτογραφίες σου. Τα μηνύματά σου. Οι χάρτες σου. Οι τραπεζικές σου συναλλαγές. Οι βιντεοκλήσεις σου με την οικογένεια. Όλα αυτά, στο βαθύτερο επίπεδο, είναι απλώς διακόπτες που ανοιγοκλείνουν, κάνοντας ερωτήσεις ναι ή όχι, δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο.

Δεν είναι μαγεία. Είναι κάτι καλύτερο από τη μαγεία. Είναι η ανθρώπινη ευφυΐα που παίρνει κάτι τόσο απλό όσο ένας διακόπτης φωτός και χτίζει με αυτό τον σύγχρονο κόσμο.

Τι Πρέπει να Θυμάστε

Αν αυτό σας φαίνεται πολύ, να τι έχει σημασία:

1. 1 Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν ερωτήσεις ναι ή όχι για τα πάντα. Κάθε απόφαση, όσο περίπλοκη κι αν φαίνεται, χτίζεται από εκατομμύρια απλές απαντήσεις ναι ή όχι. Σαν εκείνη την κράτηση σε εστιατόριο, αλλά εκατομμύρια φορές πιο γρήγορα.
2. 2 Το απλό είναι αξιόπιστο. Δύο θέσεις (ανοιχτό/κλειστό, ναι/όχι) λειτουργούν τέλεια κάθε φορά. Τρεις ή περισσότερες θέσεις θα ήταν αναξιόπιστες και θα προκαλούσαν λάθη. Γι' αυτό κάθε υπολογιστής που κατασκευάστηκε ποτέ χρησιμοποιεί δυαδικό σύστημα.
3. 3 Τα μοτίβα συνδυάζονται για να δημιουργήσουν πολυπλοκότητα. Αυτά τα πέντε μοτίβα για τα οποία μιλήσαμε (θησαυροφυλάκιο τράπεζας, δύο πόρτες, ανάποδη μέρα, σκάλα, παιχνίδι αντιστοίχισης) συνδυάζονται με δισεκατομμύρια τρόπους για να κάνουν ό,τι κάνει ο υπολογιστής σου.
4. 4 Δεν κοστίζουν όλες οι προσεγγίσεις το ίδιο. Κάποιοι τρόποι υπολογισμού καταναλώνουν πολύ περισσότερη μπαταρία και χρόνο από άλλους. Ο πιο αποδοτικός τρόπος είναι συχνά ο πιο απλός: γρήγοροι έλεγχοι ναι ή όχι αντί για περίπλοκους υπολογισμούς.
5. 5 Αυτό επηρεάζει την καθημερινή σου ζωή. Διάρκεια μπαταρίας, ιδιωτικότητα, ταχύτητα, περιβαλλοντικό αποτύπωμα, κόστος. Όλα αυτά επηρεάζονται άμεσα από το αν οι εφαρμογές σου χρησιμοποιούν αποδοτικούς υπολογισμούς ναι ή όχι ή σπάταλους περίπλοκους υπολογισμούς.
6. 6 Ο απλός υπολογισμός ναι ή όχι επιτρέπει την ιδιωτικότητα. Όταν τα πράγματα είναι αρκετά αποδοτικά για να τρέχουν στο τηλέφωνό σου, τα δεδομένα σου δεν χρειάζεται ποτέ να φύγουν από τη συσκευή σου. Χωρίς cloud. Χωρίς αποστολή των φωτογραφιών ή της φωνής σου σε διακομιστές εταιρειών.
7. 7 Το μέλλον είναι η επιστροφή στα βασικά. Μετά από χρόνια που τα έκαναν όλα με τον περίπλοκο τρόπο, οι έξυπνοι μηχανικοί συνειδητοποιούν: για πολλές εργασίες, οι απλές ερωτήσεις ναι ή όχι λειτουργούν καλύτερα, πιο γρήγορα και πιο αποδοτικά.

Η Ουσία

Ο υπολογιστής σου, είτε είναι το κινητό σου, είτε ο φορητός σου, είτε οποιαδήποτε άλλη συσκευή, παίρνει δισεκατομμύρια αποφάσεις κάθε δευτερόλεπτο. Και κάθε μία από αυτές τις αποφάσεις καταλήγει σε ένα ναι ή ένα όχι, σε ένα άναμμα ή σβήσιμο, σε ένα 1 ή ένα 0.

Δεν είναι πιο περίπλοκο από τον διακόπτη του φωτός στον διάδρομό σου. Είναι απλώς δισεκατομμύρια τέτοιοι διακόπτες, που δουλεύουν μαζί, απίστευτα γρήγορα.

Αυτή δεν είναι τεχνολογία του μέλλοντος. Συμβαίνει ήδη. Το επόμενο κινητό σου, η επόμενη ενημέρωση της εφαρμογής σου, μπορεί να χρησιμοποιούν ήδη αυτούς τους αποδοτικούς τρόπους ναι ή όχι.

Και όλα ξεκινούν από κάτι τόσο απλό όσο ένας διακόπτης φωτός. Άναμμα ή σβήσιμο. Ναι ή όχι. Η πιο απλή δυνατή επιλογή, επαναλαμβανόμενη δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο, δημιουργεί ό,τι θεωρείς ψηφιακό κόσμο.

Έτσι, την επόμενη φορά που θα ανάψεις τον διακόπτη του διαδρόμου, θυμήσου: χρησιμοποιείς ακριβώς την ίδια ιδέα που κάνει το smartphone σου έξυπνο. Απλή, αξιόπιστη και, με κάποιο τρόπο, απολύτως ιδιοφυής.