Система извлечения знаний WolframAlpha
Автор: Кузнецов Владимир Георгиевич, доцент кафедры ТиМЕМО и ИКТ ОГБУ ДПО "РИРО"Онлайн система извлечения знаний WolframAlpha появилась на свет в 2009 году. Автором этой системы является британский ученый Стивен Вольфрам (англ. Stephen Wolfram), автор популярной системы компьютерной алгебры Mathematica.
Стивен Вольфрам родился в 1959 году. За невероятные успехи в образовании, юного вундеркинда в детстве часто называли «маленьким Эйнштейном». Образование он получил в Итонском колледже. В возрасте 15 лет опубликовал статью о физике элементарных частиц, в 17 лет поступил в Оксфордский университет, где в колледже Святого Джона начинает исследования в физике. Через год опубликовал свою широко процитированную работу по производству тяжелых кварков.
С 1978 года свои исследования Вольфрам продолжает в Калифорнийском технологическом институте. Здесь он впервые рассматривает связь между космологией и физикой элементарных частиц, а позже занимается теорией сильных взаимодействий и клеточным автоматом. В двадцатилетнем возрасте (в 1979 году) он получил докторскую степень (PhD).
С 1979 по 1981 гг. руководил в университете разработкой системы компьютерной алгебры SMP (Symbolic Manipulation Program, предшественник Mathematica), однако из-за споров об интеллектуальной собственности, связанных с SMP, он оставил университет.
В 1983 году он устроился на работу в Институт перспективных исследований, где работал над моделью клеточных автоматов, которую применял в криптографии и гидродинамике. С 1986 года он работает в Иллинойском университете в Урбана-Шампейн, где и началось развитие системы Mathematica, опубликованной в июне 1988 года, а также первый выпуск его журнала «Комплексные системы» (Complex Systems).
В 1987 году он основал компанию Wolfram Research в Шампейне, Иллинойс, занимающейся выпуском программного обеспечения, президентом которой является и по сей день.
Работы Вольфрама в физике элементарных частиц, космологии и информатике принесли ему одну из первых наград - «грант для гения» от фонда Макартуров. А его работа с Джеффри Фокс в квантовой хромодинамике до сих пор используется в экспериментальной физике частиц.
В 2002 году вышла его книга «Новый вид науки» (A New Kind of Science), результат более чем десятилетней плодотворной работы, которая быстро стала бестселлером.
В марте 2009 года в своём блоге он объявил о запуске базы знаний и набора вычислительных алгоритмов WolframAlpha. WolframAlpha в свободном доступе с 16 мая 2009 года. В том же году получил премию Фридриха Людвига Баура в Мюнхенском техническом университете. Женат, имеет четверых детей.
Система WolframAlpha в состоянии переводить естественно-языковые вопросы в формат, понятный для компьютера, и возвращать автору вопроса готовый ответ, основываясь на собственной базе знаний, которая содержит данные о математике, физике, астрономии, химии, биологии, медицине, истории, географии, политике, музыке, кинематографии, а также информацию об известных людях и интернет-сайтах. Система способна переводить данные между различными единицами измерения, системами счисления, подбирать общую формулу последовательности, находить возможные замкнутые формы для приближенных дробных чисел, вычислять суммы, пределы, интегралы, решать уравнения и системы уравнений, производить операции с матрицами, определять свойства чисел и геометрических фигур.
Система написана на языке Mathematica и составляет около 5 миллионов строк; выполняется примерно на 10 000 процессорах.
Можно сказать, что Альфа становится первой ласточкой семантической сети, в которую мечтают превратить Интернет создатели всемирной паутины. И трудно сказать, как в таком случае будут выглядеть сами поисковые системы и будут ли они вообще нужны в семантическом интернете. Ведь в новом виде сети Интернет, возможно, будут заложены совершенно иные принципы определения релевантности страниц интернет-ресурсов. Возможно, так и будет. Вот только какие методы оптимизации нужно будет выучить заново - это вопрос открытый. Возможно, май 2009 года будет отмечен в календаре сети как месяц, который перевернул ход истории Интернета и начал отсчёт нового пути «умной» семантической сети.
Те изменения, которые наблюдаются сегодня, не оставляют в стороне и поисковые системы. Один из лидеров всемирной паутины, компания Google, уже заявила о том, что перенастраивается, добавляя новые функции в свой поиск. Вполне вероятно, что многие поисковые системы в скором времени поступят точно так же. Не за горами и время, когда владельцы бизнес-сайтов будут довольны работой принципиально новых поисковых систем. Ведь в скором будущем есть вероятность того, что после обработки метаданных, поисковик выдаст пользователю намного больше информации, нежели сегодня, предоставив её в удобном формате. Бесспорно, с этого момента сеть Интернет стала намного умнее, а потому появляется мысль, что очень скоро она сможет претендовать на звание разумной. Одно ясно точно: перемены начались, и нужно быть готовыми к этому, принимая новые условия поисковых систем.
После ввода в текстовом поле запроса к системе следует или нажать на кнопку, или нажать клавишу <Enter>.
После ввода запроса в текстовом поле появится кнопка для очистки поля ввода.
О чем можно спросить Wolfram Alpha? О чем угодно: о математике и физике, о химии и астрономии, о статистике и всевозможных данных статистического анализа, о датах и времени, о географии и погоде, о здоровье и медицине, о культуре и медиа, о музыке и образовании, о людях и истории, о деньгах и финансах, о лингвистике и достижениях высоких технологий, о спорте и играх…
Под полем ввода располагается группа кнопок управления.
Так, например, при нажатии на кнопку (Extended keyboard) откроется виртуальная клавиатура для ввода необходимых символов в строку запроса.
Повторным нажатием на эту же кнопку виртуальная клавиатура закрывается.
При нажатии на кнопку «Random» в поле ввода запросов автоматически сформируется случайным образом один из запросов к системе.
Я подготовил брошюру с подборкой упражнений для решения с помощью описываемой системы задач по различным разделам математики, и эту брошюру Вы можете скачать по ссылке. Думаю, что она Вам поможет на начальном этапе освоения этого замечательного онлайн сервиса. Пусть эта брошюра будет моим небольшим новогодним подарком. (doc, 4.91MB)
Стивен Вольфрам родился в 1959 году. За невероятные успехи в образовании, юного вундеркинда в детстве часто называли «маленьким Эйнштейном». Образование он получил в Итонском колледже. В возрасте 15 лет опубликовал статью о физике элементарных частиц, в 17 лет поступил в Оксфордский университет, где в колледже Святого Джона начинает исследования в физике. Через год опубликовал свою широко процитированную работу по производству тяжелых кварков.
С 1978 года свои исследования Вольфрам продолжает в Калифорнийском технологическом институте. Здесь он впервые рассматривает связь между космологией и физикой элементарных частиц, а позже занимается теорией сильных взаимодействий и клеточным автоматом. В двадцатилетнем возрасте (в 1979 году) он получил докторскую степень (PhD).
С 1979 по 1981 гг. руководил в университете разработкой системы компьютерной алгебры SMP (Symbolic Manipulation Program, предшественник Mathematica), однако из-за споров об интеллектуальной собственности, связанных с SMP, он оставил университет.
В 1983 году он устроился на работу в Институт перспективных исследований, где работал над моделью клеточных автоматов, которую применял в криптографии и гидродинамике. С 1986 года он работает в Иллинойском университете в Урбана-Шампейн, где и началось развитие системы Mathematica, опубликованной в июне 1988 года, а также первый выпуск его журнала «Комплексные системы» (Complex Systems).
В 1987 году он основал компанию Wolfram Research в Шампейне, Иллинойс, занимающейся выпуском программного обеспечения, президентом которой является и по сей день.
Работы Вольфрама в физике элементарных частиц, космологии и информатике принесли ему одну из первых наград - «грант для гения» от фонда Макартуров. А его работа с Джеффри Фокс в квантовой хромодинамике до сих пор используется в экспериментальной физике частиц.
В 2002 году вышла его книга «Новый вид науки» (A New Kind of Science), результат более чем десятилетней плодотворной работы, которая быстро стала бестселлером.
В марте 2009 года в своём блоге он объявил о запуске базы знаний и набора вычислительных алгоритмов WolframAlpha. WolframAlpha в свободном доступе с 16 мая 2009 года. В том же году получил премию Фридриха Людвига Баура в Мюнхенском техническом университете. Женат, имеет четверых детей.
Возможности системы WolframAlpha
Система WolframAlpha задумана автором как вычислительная машина знаний, и, тем самым, Стивен Вольфрам продемонстрировал новый уровень возможностей вычислительной машины, соединившей в единое целое поисковую систему и "интеллект" супер ЭВМ. Элементы поиска здесь также присутствуют - ведь Альфа должна найти информацию, которую будет собирать воедино, обрабатывать и выдавать ее в виде готового результата. Однако главное предназначение Альфы - вычисление и выдача конкретных фактов. К тому же информацию Альфа черпает не из Интернета, а из баз данных, которые заложены в неё изначально. Поэтому результаты некоторых вычислений могут даже немного позабавить - ведь время и наука не стоят на месте, и многие данные регулярно должны обновляться. Однако что касается незыблемых аксиом, здесь с Альфой очень удобно, потому что не нужно заходить на бессчётное количество сайтов, собирая по крупице необходимую информацию.
Система WolframAlpha в состоянии переводить естественно-языковые вопросы в формат, понятный для компьютера, и возвращать автору вопроса готовый ответ, основываясь на собственной базе знаний, которая содержит данные о математике, физике, астрономии, химии, биологии, медицине, истории, географии, политике, музыке, кинематографии, а также информацию об известных людях и интернет-сайтах. Система способна переводить данные между различными единицами измерения, системами счисления, подбирать общую формулу последовательности, находить возможные замкнутые формы для приближенных дробных чисел, вычислять суммы, пределы, интегралы, решать уравнения и системы уравнений, производить операции с матрицами, определять свойства чисел и геометрических фигур.
Система написана на языке Mathematica и составляет около 5 миллионов строк; выполняется примерно на 10 000 процессорах.
Можно сказать, что Альфа становится первой ласточкой семантической сети, в которую мечтают превратить Интернет создатели всемирной паутины. И трудно сказать, как в таком случае будут выглядеть сами поисковые системы и будут ли они вообще нужны в семантическом интернете. Ведь в новом виде сети Интернет, возможно, будут заложены совершенно иные принципы определения релевантности страниц интернет-ресурсов. Возможно, так и будет. Вот только какие методы оптимизации нужно будет выучить заново - это вопрос открытый. Возможно, май 2009 года будет отмечен в календаре сети как месяц, который перевернул ход истории Интернета и начал отсчёт нового пути «умной» семантической сети.
Те изменения, которые наблюдаются сегодня, не оставляют в стороне и поисковые системы. Один из лидеров всемирной паутины, компания Google, уже заявила о том, что перенастраивается, добавляя новые функции в свой поиск. Вполне вероятно, что многие поисковые системы в скором времени поступят точно так же. Не за горами и время, когда владельцы бизнес-сайтов будут довольны работой принципиально новых поисковых систем. Ведь в скором будущем есть вероятность того, что после обработки метаданных, поисковик выдаст пользователю намного больше информации, нежели сегодня, предоставив её в удобном формате. Бесспорно, с этого момента сеть Интернет стала намного умнее, а потому появляется мысль, что очень скоро она сможет претендовать на звание разумной. Одно ясно точно: перемены начались, и нужно быть готовыми к этому, принимая новые условия поисковых систем.
Рабочее окно WolframAlpha для ввода запросов
При заходе на сайт WolframAlpha.com откроется окно для ввода запросов к системе WolframAlpha, которое содержит стандартное для поисковых систем текстовое поле для ввода запросов.
После ввода в текстовом поле запроса к системе следует или нажать на кнопку, или нажать клавишу <Enter>.
После ввода запроса в текстовом поле появится кнопка для очистки поля ввода.
О чем можно спросить Wolfram Alpha? О чем угодно: о математике и физике, о химии и астрономии, о статистике и всевозможных данных статистического анализа, о датах и времени, о географии и погоде, о здоровье и медицине, о культуре и медиа, о музыке и образовании, о людях и истории, о деньгах и финансах, о лингвистике и достижениях высоких технологий, о спорте и играх…
Под полем ввода располагается группа кнопок управления.
Так, например, при нажатии на кнопку (Extended keyboard) откроется виртуальная клавиатура для ввода необходимых символов в строку запроса.
Повторным нажатием на эту же кнопку виртуальная клавиатура закрывается.
При нажатии на кнопку «Random» в поле ввода запросов автоматически сформируется случайным образом один из запросов к системе.
Простейший пример запроса к системе
Если ввести название своего города (например ryazan), то можно получить следующую информацию: где он находится, количество жителей, схематическое расположение на карте, текущее время, текущую температуру, влажность, скорость ветра, состояние облачности, высоту над уровнем моря, ближайшие города (с расстоянием до них и с количеством жителей в этих городах). Нажав на ссылку Show coordinates, можно узнать координаты города. Нажав на ссылку Satellite image, можно загрузить снимки своего города (будет загружен сайт Карты Google).
Я подготовил брошюру с подборкой упражнений для решения с помощью описываемой системы задач по различным разделам математики, и эту брошюру Вы можете скачать по ссылке. Думаю, что она Вам поможет на начальном этапе освоения этого замечательного онлайн сервиса. Пусть эта брошюра будет моим небольшим новогодним подарком. (doc, 4.91MB)
Скачать вложение