Premiile Ad Astra 2014: Despre inteligenţa artificială, cu Radu Ionescu

Ce este inteligenţa? Cum poate fi ea cuantificată sau modelată? Ce face ca o fiinţă umană să fie mai inteligentă decât alta? Putem crea maşini care să îndeplinească sarcini care în mod normal necesită inteligenţă? Acestea sunt întrebări la care încearcă să răspundă cercetătorii din domeniul inteligenţei artificiale.

Radu Ionescu, câştigătorul Premiului Ad Astra 2014 pentru Excelenţă în Cercetare Doctorală, în Domeniul Matematică şi Informatică, este pasionat încă din anii de facultate de acest domeniu. Radu este preocupat, printre altele, de sisteme inteligente pentru vedere artificială, recunoaşterea obiectelor şi a expresiilor faciale din imagini, identificarea limbii native, recunoaşterea scrisului de mâna.

În interviul de mai jos, Radu ne vorbeşte despre pasiunile şi aspiraţiile sale.

• Descrieţi domeniul în care activaţi în 3 fraze inteligibile oricărui om educat.

Domeniul principal care mă preocupă este inteligenţa artificială, domeniu care are aplicabilitate din ce în ce mai mare în foarte multe alte domenii cum ar fi medicina, industria auto sau securitatea. Inteligenţa artificială se ocupă cu dezvoltarea de sisteme computerizate care să înveţe din date şi să ia decizii inteligente pe baza acestora. Cred că putem înţelege mai bine despre ce este vorba dacă luăm în considerare câteva exemple de astfel de sisteme. Aş enumera maşina care se conduce singură de la Google sau celebrul asistent vocal Siri, creat de Apple pentru telefoanele cu sistem de operare iOS. Aş mai adăuga că scopul suprem al acestui domeniu este de crea un computer care să atingă nivelul capacităţii umane de gândire, dar nu cred că un astfel de sistem va fi dezvoltat prea curând.

• Cum aţi prins dragoste de ştiinţă? Care a fost momentul hotărâtor?

Aş putea spune că au fost două momente hotărâtoare. Primul dintre ele a fost în timpul cursului de Inteligenţa Artificială din anul II de studiu, curs ţinut de domnul profesor Denis Enăchescu. Domnul profesor ne-a prezentat o revistă în care nişte cercetători de la IBM explicau cum au simulat o parte din creierul unui şoarece pe un supercomputer. Ideea de a crea reţele de neuroni artificiale care să îndeplinească anumite funcţii mi s-a părut foarte interesantă, aceasta de fapt fiind şi tema cursului. Atunci mi-am dat seama că mi-ar plăcea să lucrez în acest domeniu. Al doilea moment, care m-a atras de fapt înspre zona de cercetare, a fost în urma unui stagiu de cercetare de o lună petrecut la Universitatea Paul Sabatier din Toulouse. Atunci mi-am dat seama că îmi place foarte mult să explorez idei noi şi să concep experimente pentru a demonstra aplicabilitatea lor.

• Ce oameni au jucat un rol decisiv în cariera dumneavoastră?

Doresc să încep prin a menţiona faptul că probabil voi uita să amintesc anumite persoane şi le cer iertare pe această cale. Nu ştiu cât de mult îmi este permis să mă întorc în timp, dar aş vrea să încep cu doamna profesoară din şcoala gimnazială, Violeta Tănase, de la care am deprins dragostea pentru informatică. Domnul profesor Denis Enăchescu a fost cel care m-a atras spre inteligenţa artificială, domeniu despre care nu aflasem mare lucru înainte de a intra la facultate. Doamna profesoară Florentina Hristea mi-a oferit posibilitatea să lucrez în cercetare chiar după primul an de Masterat, în cadrul unui stagiu la Universitatea Paul Sabatier din Toulouse. În al doilea an de Masterat am continuat, sub îndrumarea doamnei Hristea, cu un proiect de cercetare derulat în colaborare cu Universitatea Paul Sabatier. În paralel cu acest proiect, am lucrat pe o altă temă de cercetare şi am reuşit să public primul articol ştiinţific cu domnul profesor Liviu Dinu. Mai târziu, am început să colaborez şi cu domnul profesor Marius Popescu, care m-a ajutat să înţeleg concepte mai avansate şi cu care am scris mai apoi o serie de articole. Aş mai adăuga că domnul Enăchescu, domnul Dinu, doamna Hristea şi domnul Popescu m-au îndrumat în diverse situaţii şi pot spune că au avut un rol major în conturarea carierei mele de cercetător. Aş dori să le mulţumesc pentru tot sprijinul acordat. Nu în ultimul rând, aş vrea să mulţumesc părinţilor şi familiei pentru sprijinul moral şi financiar pe care l-am primit pe parcursul studiilor.

• În ce măsură sunteţi autodidact?

Consider că pot învăţa singur atunci când este nevoie, dar dacă am posibilitatea să cer explicaţii unui profesor care are cunoştinţe mult mai avansate despre o anumită temă, atunci prefer această soluţie. În acest fel, poţi pune întrebări sau poţi afla despre lucruri pe care nu le vei citi într-o carte sau într-un articol. Dar sunt situaţii când acest lucru nu este posibil. De exemplu, mi-am dorit foarte mult să învăţ despre vederea artificială şi să lucrez în acest domeniu, deşi nu există în facultate un specialist care ar fi putut să mă îndrume. Din acest motiv am fost nevoit să învăţ singur despre tehnicile de bază şi de ultimă oră din acest domeniu, dar mi-ar fi fost mult mai uşor dacă puteam acumula aceste cunoştinţe sub îndrumarea unui profesor.

• Cum arată o zi din viaţa dumneavoastră de cercetător?

Deseori încep ziua cu analiza rezultatelor obţinute în urma experimentelor lăsate să ruleze peste noapte. De multe ori se întămplă ca experimentele să dureze câteva ore bune sau chiar câteva zile şi este destul de comun să le porneşti atunci când nu foloseşti calculatorul, adică seara. În timpul rămas fie citesc diverse articole pentru a afla despre noutăţile din domeniu, fie proiectez experimentele ce urmează a fi efectuate peste noapte. Atunci când se încheie faza de experimentare şi rezultatele sunt cele dorite, încep partea de scris a articolului în care acestea vor fi prezentate. De obicei, scrierea unui articol durează câteva zile sau câteva săptămâni, deci sunt zile în care doar scriu la un anumit articol. Momentul cel mai aşteptat din timpul zilei este atunci când merg în pauza de masă cu domnul profesor Marius Popescu sau cu alţi profesori şi discutăm despre ce a mai aflat fiecare în domeniu sau despre ce idei să mai punem în aplicare în continuare.

• Care vă sunt grijile/satisfacţiile zilnice în viaţa de cercetător?

Satisfacţiile cele mai mari vin atunci când reuşeşti să publici un articol într-un jurnal foarte bun sau într-o conferinţă internaţională de renume. Satisfacţia poate veni chiar mai devreme, atunci când îţi dai seamă că ideea ta are rezultate foarte bune în baza experimentelor efectuate. Grijile probabil că nu diferă foarte mult de grijile oricărui alt om.

• Care sunt cele mai mari probleme practice de care vă împiedicaţi?

Problema cea mai mare este că facultatea noastră nu dispune de un cluster de calculatoare pe care l-aş putea folosi pentru a rula diverse experimente. În domeniul în care lucrez se vorbeşte din ce în ce mai des despre Big Data, adică despre faptul că avem la dispoziţie colecţii foarte mari de date. Internetul facilitează crearea de astfel de colecţii de date foarte mari din care un sistem inteligent poate învăţa mult mai bine despre deciziile ce trebuie luate. De exemplu, în domeniul vederii artificiale cercetătorii au creat o colecţie cu 14 milioane de imagini adnotate cu informaţii despre obiectele conţinute în imaginile respective. Un sistem pentru recunoaşterea obiectelor în imagini poate fi antrenat mult mai bine pe o astfel de colecţie. Din păcate, eu nu pot lucra cu acest set de date pe calculatorul personal.

• Cum arată coşmarul vs. victoria în profesia pe care o practicaţi?

Coşmarul este reprezentat de imposibilitatea de adaptare la noile tendinţe din domeniu, anume lucrul cu date foarte mari. Imposibilitatea este generată de faptul că la momentul actual nu dispun de mijloacele necesare pentru a efectua experimente pe colecţii mari de date. În cercetare este obligatoriu să te adaptezi noilor standarde din domeniu, învăţând şi acumulând noi cunoştinţe şi încercând tot timpul să depăşeşti barierele. În final, victoria constă în a-ţi marca existenţa prin contribuţiile aduse ştiinţei, prin depăşirea barierelor actuale. Aşa cum spunea şi Steve Jobs: „We’re here to put a dent in the universe.“, referindu-se la noi oamenii.

• Care este cea mai grea problemă de cercetare pe care a trebuit să o rezolvaţi?

Aş spune că cea mai grea problemă este cea a optimizării timpului de calcul al metodei create şi studiate de tine. Problema nu este foarte greu de rezolvat în sine, ci este grea prin faptul că te loveşti tot timpul de această problemă. O idee poate suna foarte frumos din punct de vedere teoretic şi te poţi gândi că vei reuşi să creşti precizia unui sistem aplicând această idee, dar în practică este posibil ca ideea respectivă să necesite un timp de calcul foarte mare, caz în care nu mai este viabilă. Soluţia este fie să găseşti o implementare cât mai eficientă, fie să adaptezi ideea astfel încât să poată fi folosită în practică. Mai tot timpul, trebuie să ai în vedere şi problema timpului de calcul.

• Ce vă dă energie să staţi ore întregi în laborator sau în faţa articolelor ce trebuie citite? Ce vă motivează?

Motivaţia este dată de faptul că prin munca de cercetător încerci să aduci o schimbare în bine în lume, contribui la evoluţia omenirii. Chiar dacă impactul rezultatelor de multe ori nu poate fi observat imediat, cred că aceasta este motivaţia oricărui cercetător şi de fapt a oricărui om.

• Aţi avut vreodată sentimentul că ar trebui să faceţi altceva?

Nu. Consider că fac ceea ce îmi place şi voi continua să fac asta în continuare.

• Daca ar fi să menţionati una sau două idei sau rezultate, ce vi se părea că aţi adus nou în ştiinţă?

Cel mai important rezultat este dezvoltarea unui sistem de identificare a limbii native a autorului unui document scris într-o limbă străină. Pentru dezvoltarea acestui sistem am colaborat cu instituţia ETS, cea care organizează celebrul test TOEFL. Această instituţie dispune de eseuri scrise în limba engleză de către diverse persoane de alte naţionalităţi, cum ar fi spaniolă, franceză, germană, arabă, chineză, printre altele. Sistemul dezvoltat de noi a fost antrenat pe aceste eseuri pentru a descoperi naţionalitatea celor care au scris eseurile respective. Deşi mai există astfel de sisteme, cel propus de noi obţine cea mai bună precizie din domeniu, urmând a fi prezentat la una dintre primele 3 conferinţe internaţionale din domeniul procesării limbajului natural. Un alt rezultat important a fost dezvoltarea unui sistem de recunoaştere a expresiei faciale din imagini, sistem care atinge un nivel de performanţă cel puţin egal cu cel al omului. Sistemul poate distinge între 7 clase de expresii faciale care indică diverse stări emoţionale cum ar fi bucurie, tristeţe, teamă. Cu acest sistem am participat la o competiţie cu peste 100 de participanţi desfăşurată în Statele Unite, ocupând locul IV în clasamentul final. Trebuie să menţionez că la acest sistem am lucrat cu domnul profesor Marius Popescu şi cu domnul Cristian Grozea, cercetător al institutului Fraunhofer din Berlin.

• Cum vedeţi tendinţele de viitor în domeniul dumneavoastră? Unde va fi domeniul dumneavoastră peste zece ani?

Aşa cum am menţionat mai sus, tendinţa principală este aceea de a lucra cu colecţii de date foarte mari, care pot conţine milioane de imagini sau de documente. Tehnicile trebuie adaptate astfel încât să poată lucra cu astfel de seturi de date, acest lucru fiind valabil chiar şi în cazul în care dispui de un cluster de calculatoare cu o putere de calcul foarte mare.

• Unde credeţi că să află cercetarea românească în acest moment (ţară / străinătate)?

În ciuda lipsurilor materiale din ţară care afectează din ce în ce mai grav sistemul educaţional, cred că ne situăm la un nivel foarte bun.

Cercetării şi profesorii români sunt recunoscuţi în toată lumea pentru munca şi rezultatele lor.

• Vă gândiţi să vă întoarceţi în ţară / să plecaţi în străinătate?  Cum vă poziţionaţi faţă de acest dualism: ţară/străinătate?

Acum sunt stabilit în ţară şi mă gândesc să plec în străinătate pentru a putea lucra cu cercetători renumiţi în domeniul în care activez. Am fost deja invitat la un stagiu de cercetare de 3 luni în Franţa şi am de gând să merg în acest stagiu.

Chiar dacă posibilităţile din ţara noastră sunt mai reduse, consider că nivelul de spiritualitate din ţară este mult mai ridicat decât în Occident, ceea ce compensează din punctul meu de vedere pentru multe alte lipsuri. Deşi sunt dispus să plec pe perioade limitate din ţară, prefer întotdeauna să mă întorc la noi.

• Cum credeţi că ar putea Asociaţia Ad Astra să ajute domeniul în care activaţi? Cum vă raportaţi la Asociaţia Ad Astra?

Mi-ar plăcea foarte mult să putem avea profesori invitaţi de renume din străinătate, care să vină pentru a ţine cursuri la noi în ţară. Stiu că în Occident multe universităţi îşi permit să facă astfel de schimburi de experienţă şi chiar profesori de la noi din ţară sunt invitaţi să predea la universităţi din străinătate. La noi intervine problema banilor, dar probabil că o asociaţie ca Ad Astra ar putea găsi o soluţie pentru a finanţa profesorii străini pentru ca aceştia să vină să predea la noi în universităţi.

• Care sunt sfaturile pe care le-aţi da unui tânăr cercetător?

Mi-aş permite să consider că încă sunt un tânăr cercetător, aşadar sfaturile mele nu se bazează pe o experienţă prea bogată. Primul sfat este să îţi urmezi visul şi să faci în viaţă ceea ce îţi place. Cercetătorii au o adevărată pasiune pentru curiozitate, pentru a descoperi lucruri noi care să conducă spre evoluţia omenirii. Trebuie să te gândeşti bine dinainte dacă această pasiune contează mai mult decât posibilităţile materiale, de exemplu. Al doilea sfat este să nu renunţi uşor. Cercetarea înseamnă să ai răbdare să petreci foarte mult timp pentru a rezolva o problemă, pentru a încerca diverse variante şi soluţii, aşa cum spunea şi Albert Einstein: “It’s not that I’m so smart; it’s just that I stay with problems longer.”. Al treilea sfat este să ceri ajutorul atunci când ai nevoie de el. Aici mă refer atât la Dumnezeu, prin rugăciune, cât şi la oameni din jur cu care poţi discuta pentru a găsi soluţii la problemele care te preocupă.

(Pentru conformitate, Laurenţiu Leuştean)*

Notă către cititor: Aceasta serie de portrete-interviu prezinta pe castigătorii primei ediţii a Premiilor Ad Astra (2014) pentru cercetare. Mai multe detalii despre premii şi câştigători puteţi afla la premii.ad-astra.ro.

*Cu excepţia textelor semnate cu numele asociaţiei, articolele individuale nu reprezintă punctul de vedere al Ad Astra, ci reflectă opiniile personale ale bloggerului care semnează textul.

[View the story "Premiile Ad Astra 2014" on Storify]