Staðan í dag
Tækni hefur alltaf vakið upp blendnar tilfinningar, allt frá aðdáun og áhuga til andúðar og hræðslu. Tæki þróast hratt í dag og þannig hefur það verði lengi en margar nýjungar hafa breytt miklu fyrir mannkynið, t.d. rafmagnið, bensínvélin, bílinn og enn eldra s.s. hjólið, vatnsveitur og vindmyllur sem byggja á 3.700 ára gömul tækni. Fólk hefur verið duglegt að aðlagast og notfært sér tæknina en það er kannski hroki að halda að tæknin í dag sé merkilegir og meiri uppgötvun en tæknin áður fyrr.
Þó má segja að stafræn tæknin hafi aukið hraða á uppgötvunum og þróast hratt í nánast öllum greinum, s.s. stjörnufræði, líffræði, efnafræði, málvísindum, læknisfræði og margskonar mælingum. Hér langar mig að fara lauslega yfir nokkur atriði sem eru talin hafa haft mikil áhrif undanfarið og munu hafa e
nn meiri áhrif á næstu árum. Vonandi vekur lesturinn upp áhuga hjá einhverjum til að skrifa ítarlegar um þetta efni og jafnvel birta í Tölvumálum í haust eða hér á vef Ský.
Vélarnám (machine learning)
Með vélarnámi er átt við að fá tölvur til að bregðast við og læra án þess að forrita þær beint, að læra í þessu samhengi er ekki að læra af hjartans list eða af fróðleiksþorsta heldur að læra að þekkja flókin mynstur og taka ákvarðanir byggðar á gögnum. Vélnám er grein gervigreindar (AI) og tölvunarfræði sem leggur áherslu á notkun gagna og reiknirita til að líkja eftir því hvernig mannfólk lærir. Vélarnám þróar reiknirit sem dregur fram þekkingu úr tilteknum gögnum og reynslu, byggt t.d. á tölfræði- og reiknireglum og mynsturgreiningu og er rakið til forrits sem Arthur Samuel samdi árið 1959 fyrir IBM.
Internet hlutanna (Internet of Things - IoT)
Internet hlutanna (IoT) er net tækja s.s. ökutækja, heimilistækja og annarra stórra og smárra hluta. Oft eru þessi tæki með innbyggða rafeindatækni, hugbúnað, skynjara, stýrivélar og tengingar sem gerir þeim kleift að tengja og skiptast á gögnum. Hver hlutur hefur einstakt auðkenndi og er fær um að starfa innan núverandi internets. Kostnaður við að koma tölvutækni í smáa hluti hefur lækkað mikið og flýtt þróuninni og einfaldað búnaðinn. Áætla er að IoT munir verði komnir yfir 30 milljarða árið 2025. Hugtakið "Internet hlutanna" kom fram hjá Kevin Ashton hjá Procter & Gamble, síðar Auto-ID Center MIT, árið 1999.
Blokkkeðja, bálkeðja (Blockchain)
Blokkkeðja er listi af skrám (blokkum) sem eru tengdar og tryggðar með dulkóðun, listinn lengist sífellt og tengir saman skrár. Hver blokk inniheldur venjulega dulkóðun af fyrri blokk, tímastimpli og færslugögnum. Talið er að blokkeðjan hafi verið fundið upp af Satoshi Nakamoto árið 2008 til að nota við að halda utan um millifærslur, innistæður og verslun með gjaldmiðilinn Bitcon.
Skammtatölvur (Quantum computing)
Skammtatölvur eru ótrúlega öflugar vélar sem nota nýja nálgun við úrvinnslu upplýsinga og byggjast á meginreglum skammtafræðinnar. Skammtatölvur snúast aðallega í kringum þrjá hluti úr skammtafræði: „Quantum entanglement“ (QE), „Quantum superposition“ (QS) og „Quantum interference“ (QI) (sjá t.d. https://www.sky.is/index.php/toelvumal/item/2296-skammtatoelvur). Með skammtatölvum gæti verið hægt að keyrt nýjar tegundir af reikniritum til að vinna úr upplýsingum heildrænt. Kannski geta þær einn daginn leitt til byltinga á ýmsum sviðum s.s. lyfjafræði, gervigreindar og þróað mörg flókin kerfi. Skammtatölvur eru raktar til ársins 1980 þegar eðlisfræðingurinn Paul Benioff lagði til skammtafræðilíkan af Turing vélinni.
3D prentun, þrívíddarprentun (3D printing)
Með þrívíddarprentun er átt við ferla þar sem efni eru tengd eða storkna með aðstoð tölvustýringar til að búa til þrívíðan hlut. Þrívíddarprentun er nú þegar mikið notuð við að útbúa bæði smá og stóra hluti, oft frumgerðir og getur þannig flýtt mikið fyrir við þróun á nýjum hlutum, nýsköpun og stutt margskonar hönnun. Þeir eru orðnir nokkuð algengir í skólum, allt niður í grunnskóla (kannski ekki á Íslandi). Hugmyndin er fyrst talin hafa komið fram í smásögunni Things Pass By eftir Murray Leinster árið 1945 en Hideo Kodama er talinn hafa komið hugmyndinn af stað 1981.
Vélmenni (Robotics)
Vélmennafræði er þverfagleg grein í verkfræði og vísindum sem felur m.a. í sér vélaverkfræði, rafmagnsverkfræði, tölvunarfræði og fleiri greinar og fjallar um hönnun, smíði, rekstur og notkun vélmenna, auk tölvukerfa til að stjórna þeim, skyn-endurgjöf og upplýsingavinnslu. Vélmenni geta oft komið í staðinn fyrir mannfólk, t.d. í hættulegum aðstæðum eða í framleiðsluferlum í verksmiðjum og gera það nú þegar. Vélmenni geta tekið á sig hvaða mynd sem er og eru sum gerð til að líkjast mönnum eða dýrum í útliti en önnur eru gerólík lifandi verum. Vélmenni henta vel þegar hegðun er endurtekin en einnig eru þróuð vélmenni sem geta lært með aðstoð gervigreindar, nýtt talgreiningu og tekist á við flóknari verkefni. Hér er hröð þróun í gangi.
Lífkennafræði (Biometrics)
Lífkennafræði er í stuttu máli mælingar og tölfræðileg greining á eiginleikum fólks sem getur verið líkamleg (physiological characteristics) en einnig hegðun (behavioral characteristic). Tæknin er einkum notuð til auðkenningar og aðgangsstýringar eða til að bera kennsl á einstaklinga sem eru undir eftirliti. Grunnforsenda líffræðilegrar auðkenningar er að hægt sé að bera kennsl á hvern einstakling nákvæmlega með líkamlegum einkennum eða eiginleikum hegðunar. Mikil aukning hefur orðið í að nýta þessi fræði í aðgangstýringum, t.d. á líkamsræktarstöðvum.
Viðbótarveruleiki (Augmented Reality - AR)
Hér er átt við breytta útgáfa af veruleikanum þar sem bætt er við raunverulegt umhverfi. Áhersla er á að bæta tölvugerðum myndum yfir sýn notanda og auka þannig skynjun þeirra. Grafík, hljóðum og snertiviðbrögðum er bætt inn til að skapa aukna upplifun. Uppruni orðsins er tengdur aukningu, það að bæta við eða bæta eitthvað. Þrír grunnþætti einkenna AR: 1) Blanda af raunverulegum og sýndarheimum, 2) Rauntímasamskipti og 3) Nákvæm þrívíddarblöndun sýndar- og raunverulegs veruleika. Upphaf AR er rakið til Ivan Sutherlands 1968 þegar hann hannað fyrsta höfuðsettið en orðið er rakið til Tim Caudell sem var rannsakandi hjá Boeing 1990.
Gervigreind (Artificial Intelligence)
Gervigreind er hæfileiki búnaðar til þess að vinna verk sem venjulega eru tengd mannlegri greind. Gervigreind (AI) er svið tölvunarfræði sem leggur áherslu á að búa til greindar vélar sem virka og bregðast við eins og mannfólk. Helstu verkefni sem tölvur með gervigreind eru hannaðar fyrir eru: 1) talgreining, 2) lærdómur, 3) áætlanagerð og 3) lausn vandamála en sviðið er í harðri þróun og útfærslumöguleikar óteljandi. Hugmyndir um gervigreind (AI) má jafnvel rekja til fornaldar, með goðsögnum, sögum og sögusögnum um gerviverur sem voru gæddar greind eða meðvitund af handverksmönnum. Tenging nútíma gervigreindar er við heimspekinga sem reyndu að lýsa ferli mannlegrar hugsunar sem vélrænni meðferð tákna sem átti sinn þátt í að til varð forritanleg stafræn tölva fyrir miðja síðustu öld. Þetta tæki og hugmyndirnar að baki því hvöttu örfáa vísindamenn til að byrja alvarlega að ræða möguleikann á að byggja upp rafræna heila.
Sýndarveruleiki (Virtual Reality)
Sýndarveruleiki líkir eftir veruleika þar sem notandinn lifir sig inn í tölvugert umhverfi og hefur á tilfinningunni að hann sé staddur þar. Í tölvuleikjum er sýndarveruleikinn grunnurinn þar sem spilari getur stjórnað atburðarrás og tekið þátt í leikjum með öðrum. Miklir möguleikar eru að nýta sýndarveruleika í hermun, t.d. að aka bíl eða fljúga flugvél, læra að elda og hefur þróun verið hröð tengd námi, þjálfun og leikjum. Miklir möguleikar eru taldir vera í notkun á sýnarveruleika við nám en einnig við margskonar þjálfun, t.d. við erfiðar eða hættulegar aðstæður. Oft er litið á sýndarveruleika sem samspil sýndarumhverfis og gervigreindar.
Drónar (Drones)
Drónar eru í raun ómönnuð flugför af ýmsum stærðum með endalausum notkunarmöguleikum, t.d. í iðnaði, hjá björgunarsveitum, til að taka myndir og við öryggiseftirlit. Aukning hefur orðið á þróun á flutningum með drónum sem gæti jafnvel endað með flutningi á fólki. Vandræði með drónaflug tengjast truflun t.d. flugsamgöngum eins og dæmin sýna við eldgosin á Reykjanesi. Það eru til reglur um flugið en erfitt að hafa eftirlit með að þeim sé framfylgt. Þróun dróna hefur tengst hernaði og má jafnvel rekja upphafið til ársins 1849 þegar Austurríki réðst á Feneyjar með ómönnuðum blöðrum fylltum með sprengiefni. Austurrískar hersveitir, sem sátu um Feneyjar á þessum tíma, skutu um 200 af þessum blöðrum á loft yfir borgina. Hver blaðra bar 11 til 14 kg. af sprengjum en sem betur fer fyrir Feneyinga fann aðeins ein sprengja merki sitt, þar sem flestar blöðrurnar voru sprengdar utan brautar vegna skyndilegrar breytingar á vindátt.
Sjálfkeyrandi bílar (Autonomous Vehicles)
Þróunin sjálfkeyrandi bíla hefur standa yfir lengi og byggir á því að bíll skynji vegi, umferðarljós, gangbrautir og fleira í umhverfinu til að ákveða aksturinn. Mikil umræða hefur verið um hvað bílinn á til bragðs að taka ef vandamál kemur upp, t.d. hindrun á veginum, en einnig rætt um hvort hægt sé að treysta á skynjara í misjöfnu veðri, t.d. snjó og frosti. Tilraunir með sjálfkeyrandi bíla hafa staðið yfir frá 1920.
Dr. Ásrún Matthíasdóttir, lektor við Háskólann í Reykjavík tók pistilinn saman
Heimildir:
https://witanworld.com/article/2020/04/12/informationtechnology/
Unimagined Futures – ICT Opportunities and Challenges | SpringerLink
https://3dprinting.com/news/how-to-set-up-a-schools-3d-print-program/
Blaðið Tölvumál
Skil á efni
Leita í vefútgáfu Tölvumála
Um Tölvumál
Tölvumál - tímarit Skýrslutæknifélags Íslands er óháð tímarit um tölvutækni og hefur verið gefið út frá árinu 1976.
Vefútgáfa Tölvumála birtir vikulega nýja grein á vef Ský og árlega er gefið út veglegt prentað tímarit undir nafninu "Tölvumál" þar sem fjallað er um tölvutækni frá ýmsum sjónarhornum og er þema blaðsins jafnan valið snemma árs og útgáfa að hausti.
Ritnefnd Ský sér um að afla efni í Tölvumál og geta allir sem áhuga hafa sent inn efni.