இயந்திரக் கற்றல் எப்படி நடைபெறுகிறது?

இன்றைய கணினித் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியில் எங்கும் எதிலும் கேட்கக்கூடிய ஒரு சொல் ‘இயந்திரக் கற்றல்’ (machine learning). இயந்திரக் கற்றல் என்றால் இயந்திரமே தானாகக் கற்றுக்கொள்ளுமா என்ற கேள்வி பலருக்கும் எழலாம்.

மனிதர்கள் ஒரு செயலைத் திரும்பத்திரும்பச் செய்துபார்த்து, அதில் உள்ள தவறுகளைத் திருத்திக்கொண்டு அந்தச் செயலை மிகச் சரியாகச் செய்ய ஆரம்பிக்கிறோம். அதுபோல, நம்முடைய இயந்திரத்துக்கும் (அ) கணினிக்கும் நாம் கற்றுக்கொடுத்து, அதன் அடிப்படையில் நாம் கேட்கும் கேள்விக்கு அவற்றைச் சரியான பதில் அளிக்க வைப்பதுதான் இயந்திரக் கற்றல்.

நாம் பிறக்கும்போது நமக்கு எந்தச் செயலையும் செய்யத் தெரியாது. காலம் செல்லச்செல்ல பிறரின் உதவியுடன் சில செயல்களைச் செய்ய ஆரம்பிப்போம். முதலில் நாம் கால், கைகளின் உதவியுடன் நடக்க ஆரம்பிப்போம். பிறகு, யாருடைய உதவியும் இல்லாமல் நடக்க ஆரம்பிப்போம். நாம் எவ்வாறு அனுபவத்தோடு வளர்கிறோமோ அதேபோல் கணினிக்கும் (அ) இயந்திரத்துக்கும் கற்றுக்கொடுத்து, அந்த அனுபவங்களின் அடிப்படையில் அதனை வேலைசெய்ய வைப்பதே இயந்திரக் கற்றல். சுருக்கமாகக் கூறினால், சேமித்து வைத்திருக்கும் தகவலின் அடிப்படையில் நாம் கேட்கும் கேள்விகளுக்குப் பதில் கூறுவதுதான் இயந்திரக் கற்றல். இருக்கிற தகவல் என்பதுதான் இயந்திரத்தின் செயலாக்கத் தரவு. கேள்விகளுக்குப் பதில் தருவதுதான் முன்கணித்தல் என்பதாகும்.

உதாரணமாக, கணினிக்கு முதலில் சில படங்களைக் காண்பித்துப் பயிற்சி கொடுக்க வேண்டும். இயந்திரமானது அந்தப் படத்தில் உள்ள தனிச்சிறப்புகளையும் மாதிரியையும் சேமித்து வைத்து, மறுபடியும் நாம் அந்தப் படத்தைக் காண்பிக்கும்போது சேமித்து வைத்துள்ள தகவல்களின் அடிப்படையில் அதைப் பற்றிய தெளிவான பதிலை அளிக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, மனிதர்கள், நாய்களின் படங்களை இயந்திரத்துக்குக் கற்றுக்கொடுத்துவிட்டோமானால், அவற்றில் உள்ள தனிச்சிறப்புகள் (உதாரணமாக, நாய்க்கு வால் இருக்கும், மனிதர்களுக்கு நீண்ட கால்கள் இருக்கும்) என்கிற தகவல்களைச் சேமித்து வைத்துக்கொள்ளும். இதன் அடிப்படையில், நாம் மீண்டும் அந்தப் படங்களைக் காண்பிக்கும்போது இது நாய், இது மனிதர் என்று அதன் தனிச்சிறப்புகளின் அடிப்படையில் பதில் அளிக்கும்.

வலையொளியில் நீங்கள் ஒரு தகவலைத் தேடும்போது அதற்கு நிகரான தகவல்கள் ஓரமாக நிறைய வந்து நிற்கும். இது உங்கள் எண்ணத்துக்கு ஏற்றவாறு நீங்கள் இதைத்தான் தேடுகிறீர்கள் என்பதையும், உங்களுக்குப் பிடித்ததையும் தெளிவாக இணையம் காண்பிக்கும். இயந்திரக் கற்றலுக்கு இதுவும் ஒரு எடுத்துக்காட்டு. கிணற்றைத் தோண்டத் தோண்ட தண்ணீர் ஊற்றெடுப்பதுபோல நாம் படிக்கப்படிக்கத்தான் நமக்கு அறிவு வளரும். அதுபோல, இயந்திரத்துக்குக் கற்றுக்கொடுக்கக் கற்றுக்கொடுக்க மிகத் துல்லியமாக நமக்குத் தேவையான பதிலைத் தரவோ செயலை ஆற்றவோ இயந்திரத்தால் இயலும்.

மனிதர்கள் செய்யும் வேலையை வெறும் நிரல்கள் (Programming) எழுதிக் கணினி மூலமாகச் செய்யவைப்பது இயந்திரக் கற்றல் ஆகாது. அதன் பெயர் தானியக்கம் (Automation). இதை இன்னும் எளிமையாகக் கூறலாம். வாகனம் ஓட்டுவது, ஒருவருடைய குரலைக் கேட்டே ஆளைக் கணிப்பது போன்றவையெல்லாம் ஒருவர் தன்னுடைய அனுபவ அறிவாலும், புத்திக்கூர்மையாலும் செய்யக்கூடியவை. இவற்றுக்கெல்லாம் நேரடியாக நிரல்கள் எழுதிக் கணினிக்குச் சொல்லித்தர முடியாது. அந்த அனுபவத்தையும் அறிவையும் கொடுத்துத்தான் நாம் கணினியைப் பழக்க வேண்டும்.

மனிதர்களைப் போன்று கணினிகளை யோசிக்க வைத்து, முடிவுகளையும் அவற்றையே எடுக்க வைப்பது, அவ்வாறு எடுக்கப்படும் முடிவுகள் இயந்திரத்தனமாக அல்லாமல், அறிவின் அடிப்படையில் அமைவதற்கு என்னென்ன செய்ய வேண்டும், அவ்வாறு யோசிக்க வைப்பது எவ்வாறு சாத்தியப்பட்டது, அதிலுள்ள வழிமுறைகள் என்ன, கோட்பாடுகள் என்னென்ன என்பது போன்ற அனைத்தையும் விளக்குவதே இயந்திரக் கற்றல் என்பதாகும். இயந்திரங்களுக்குக் கற்பிப்பது என்பது விலங்குகள் எவ்வாறு கற்கின்றன என்பதை அடிப்படையாக வைத்தே ஆராயப்பட்டது.

மனித சக்தியை மீறி வானியல், புவியியல் உள்ளிட்ட பல்வேறு அறிவியல் துறைகளிலும் பல்வேறு சோதனைகள் நடத்தப்படுகின்றன. அவை வெற்றிபெற வேண்டுமென்றால், ஏற்கெனவே தோல்வியைத் தழுவிய முந்தைய சோதனை முடிவுகளை எடுத்து ஆராய்ந்துபார்த்தால்தான் சாத்தியமாகும். உதாரணத்துக்கு, மருத்துவத் துறையை எடுத்துக்கொண்டால், முன்பெல்லாம் பிரசவத்தின்போது பெண்களின் இறப்பு விகிதம் என்பது பாதிக்குப் பாதியாக இருந்தது. இதனைக் குறைப்பதற்கு பிரசவத்தின்போது இறந்த கோடிக்கணக்கான பெண்களின் ஆய்வறிக்கைகளை எடுத்துப் பார்க்க வேண்டியிருந்தது. அவற்றுள், ஒவ்வொரு பெண்ணும் ஏன் இறந்தார், எத்தனை பெண்கள் ஒரே வகையான காரணத்தால் இறந்திருக்கிறார்கள், எந்த வகையான காரணங்கள் இறப்புக்கு வழிவகுக்கின்றன என்பது போன்ற விஷயங்களையெல்லாம் கண்டுபிடிக்க வேண்டும்.

இதெல்லாம் மனித சக்தியால் செய்ய முடியுமா? மனித சக்திக்கு அப்பாற்பட்ட செயல்தான் என்பது நிதர்சனமான உண்மை. ஆகவே, இதைச் செய்வதற்குக் கணினிகளைப் பழக்கி, ஒரே மாதிரியான அம்சங்கள் மற்றும் முறைகளில் இருக்கும் தரவுகளைக் கண்டுபிடிக்கின்றனர். பின்னர், அவற்றை மருத்துவ வல்லுநர்கள் பரிசீலித்து, இறப்புக்கு வழிவகுக்கும் காரணிகள் எவையென்று கண்டறிகின்றனர். இதன் அடிப்படையில்தான், வருகின்ற ஒவ்வொரு கர்ப்பிணியிடமும் இவற்றில் ஏதேனும் ஒன்று தென்பட்டால்கூட உடனே அறுவைசிகிச்சை செய்துவிடுகிறார்கள். ஆகவேதான், தற்போது பெரும் எண்ணிக்கையிலான பெண்களுக்கு அறுவைசிகிச்சை செய்யப்பட்டு, இறப்பு விகிதமும் முழுவதுமாகக் குறைந்துவிட்டது.

இதுபோன்ற பல செயல்பாடுகளுக்கு இயந்திரக் கற்றல் தொழில்நுட்பம் பயன்படுகிறது. எனினும், மனித அறிவை இயந்திரங்கள், கணினிகள் விஞ்சுவதால் ஏற்படக்கூடிய ஆபத்துகளைக் குறித்தும் எச்சரிக்கையாக இருக்க வேண்டியது அவசியம்.

- க.சண்முகம், உதவிப் பேராசிரியர், கணினி அறிவியல் துறை. தொடர்புக்கு: shanmugamk.cse@valliammai.co.in