Het computationeel denken van een informaticus Maarten van Steen Center for Telematics and Information Technology (CTIT)

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Het computationeel denken van een informaticus Maarten van Steen Center for Telematics and Information Technology (CTIT)"

Stijn Smit
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Het computationeel denken van een informaticus Maarten van Steen Center for Telematics and Information Technology (CTIT)

2 Computationeel denken vanuit Informatica Jeannette Wing President s Professor of Computer Science CMU Corporate Vice President of Microsoft Research Viewpoint - Comm. of the ACM,

3 Computationeel denken vanuit Informatica CT confronts the riddle of machine intelligence: What can humans do better than computers? and What can computers do better than humans? CT involves solving problems, designing systems, and understanding human behavior, by drawing on the concepts fundamental to computer science. CT is using abstraction and decomposition when attacking a large complex task or designing a large complex system. CT is thinking recursively. It is parallel processing. CT is reformulating a seemingly difficult problem into one we know how to solve, perhaps by reduction, embedding, transformation, or simulation

4 Grenzen van (geautomatiseerd) rekenen Een wiskundige functie is berekenbaar als er een automatische procedure bestaat die voor elke geldige input de functiewaarde ervan bepaalt. Veel niet-berekenbare functies; meest genoemd is halt(p,x): Gegeven een programma P en geldige invoer x Uitkomst is waar als P in een eindig aantal stappen stopt, en onwaar als niet. Opmerking: halt(p,x)is onder voorwaarden m.b.t. geheugen wel oplosbaar (met dank aan Jan Bergstra)

5 Maak onderscheid... Rekenen met als een computer

6 Rekenen met een computer CT gaat over (grenzen van) inzetbaarheid Computationele complexiteit Theoretische efficiency (P versus NP): P = klasse van problemen die in polynomiale tijd opgelost kunnen worden NP = klasse van oplosbare problemen waarvoor geen P-oplossing bekend is (maar wel een oplossing die exponentiële tijd vergt) Practische efficiency: sommige NP-problemen vereisen (doorgaans) weinig rekentijd sommige P-algoritmen vergen (doorgaans) veel rekentijd Parallel rekenen: minimaliseren van aantal en lengte van bottlenecks lineaire versnelling door toevoeging van processoren superlineaire versnelling door effectieve inzet van bv opslag

7 Rekenen als een computer CT gaat over (grenzen van) intelligentie Turing test kan het verschil tussen mens en computer waargenomen worden? Computationele modellen: Von Neumann computer (wat we gewend zijn) TrueNorth processor (neuraal netwerk op een chip) Quantum computing (gebaseerd op het fenomeen qubit)

8 Rekenen als een computer: Von Neumann architectuur Data en instructies in geheugen Aparte eenheden voor uitvoeren van instructies op data Leidt tot fetch-execute-store cyclus Inmiddels berucht om de beperkingen van snelheid van/naar geheugen Huidige informatica is gebaseerd op dit model

9 Rekenen als een computer: neuraal netwerk als processor Niet meer programmeren, maar leren wat het moet doen Gemodelleerd naar het brein Goed voor verbanden benaderen wanneer er veel variabelen zijn, zonder expliciet een model te hebbn (voorspellen, classificeren) Informatici zijn in de regel relatief matig getrained in het effectief inzetten van neurale netwerken

10 Rekenen als een computer: de quantumcomputer basiseenheid in een traditionele computer (een bit) is 0 of 1. basiseenheid in een quantumcomputer (een qubit) neemt veel waarden tegelijk aan wat een n-qubits quantumcomputer in 1 tijdseenheid kan doen, doet een traditionele n-bits computer in 2 n tijdseenheden Informatici zijn hier nog nauwelijks mee bekend. Implicaties zijn groot

11 Grenzen verkennen: integratie van mens en computer

12 Grenzen verkennen: integratie van mens en computer

13 Grenzen verkennen: integratie van mens en computer

14 Grenzen verkennen: integratie van mens en computer Digitale ticket, met sensoren: versnelling onderlinge afstand geleidend vemogen huid richting Genetwerkt Geeft feedback aan gebruiker Kunnen we de gemoedstoestand van een mensenmassa meten?

15 Grenzen verkennen: integratie van mens en computer Van meten van mensenmassa s door externe sensoren......naar meten van mensen door interne sensoren Observatie: de kloof tussen mens en computer verdwijnt Hypothese: het verschil tussen mens en machine zal verdwijnen Maar dan: er zijn geen mensen en machines meer?

Vergelijkbare documenten

URBAN SCIENCE. Professor Nanda Piersma Michael Hogenboom

URBAN SCIENCE. Professor Nanda Piersma Michael Hogenboom URBAN SCIENCE Professor Nanda Piersma Michael Hogenboom Nanda Piersma Hogeschool van Amsterdam (HvA) Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) URBAN TECHNOLOGY SOLUTIONS FOR SUSTAINABLE, LIVEABLE AND CONNECTED