Seth Lloyd ile kuantum makine öğrenimi notları (+ ağır bilim, teknoloji gıybeti)

Seth Lloyd kuantum bilgi ve hesaplama alanında önemli isimlerden. MIT’de mechanical engineering bölümünde profesör. Aslında bu bölüm Türkçe’ye makine mühendisliği olarak çevrilmekte fakat bana göre tam karşılamamakta. Neyse, hardcore bir teorik fizikçi olmasına rağmen galiba fizik bölümünde kadro olmadığı için oraya almışlar kendisini.  Geçtiğimiz aylarda çalıştığım enstitüde başlıkta bahsettiğim konu hakkında kolokyum vermişti. Makine öğrenimi konusunda neredeyse hiçbir şey bilmememe rağmen mevzunun kuantum bilgi bilimi alanına yakınlığı nedeniyle biraz bir şeyler anlayabildim diye hissettim J Tuttuğum notları da parça parça daha önce friendfeed’de yazmıştım. Belki konuyla alakalı birilerinin ilgisini çeker diye buraya taşıyayım dedim. Konuşmanın ana teması kuantum makine öğrenimi ve bunun son bir kaç yılda sık sık duyduğumuz “big data” olayları ile ilgisi idi. Konuşma başlığı da zaten “big quantum data” idi.

Konuşmasından hemen önce Lloyd.
Konuşmasından hemen önce Lloyd.

Neyse, notlar şöyle üç aşağı beş yukarı (biraz edit ve ekstra bilgi, açıklama ekledim tabi buraya taşırken):

  • Powerpoint’te sunum yapmaya alışık değilmiş, hep karatahta-tebeşir ikilisi ile konuşuyormuş. PP için “Businessçilerin başka bizinisçileri kandırıp, olan şeyi olduğundan farklı göstermek için kullandıkları bi araç, bir satan, bir devil u_u” dedi.
  • Konuşmadan anladığım, 10-20 sene sonra big data olayları iyice manyaklaşacak, şu anda en güçlü süper bilgisayarlarla yıllarca sürecek database hesapları ve machine learning şeyleri o süre içinde kuantum bilgisayarlar sayesinde çook kısa sürede mümkün olur hale gelecek.
  • BİG DATA mevzu hakkında şey diyor, fizik-kimya-miyendizlerin graphene’i gibi, BİG DATA da bilgisayar bilimcilerin bu yıllarda grant alabilmek için kullandıkları sihirli bir sözcük gibi didi. Espri yaptı bir de, “graphene based quantum computer for big data analysis gibi bir proposalla tüm grantler alınabilir eki eki” dedi. (Bu arada not: graphene (tr: grafen) tek atom kalınlığında karbon atomlarından oluşan bir malzeme. İkinci silikon devrimini yapacak gözüyle bakılan bir malzeme. 2004’de üretildi, 2010’da Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırdı. Oldukça ama oldukça popüler bir konu bugün.)
  • Ayrıca Snowden dosyalarından ve tabi ki diğer başka şeylerden herkesi stalkladığını bildiğimiz NSA (Ulusal Güvenlik Ajansı) ile de ortak iş yapmış, adamlara danışmanlık mı yapmış öyle bir şey, tam anlamadım ama “yeaa adamlar töröre karşı önlem için hepimizi spy ediyor” gibi bişey dedi gibi geldi ama orayı kaçırdım ;_;
  • MIT’de tabi hocalar teknolociye bayıldığı için hep teknolocik şeyler yapmışlar. Dünyanın ilk otomatik kapısı ordaymış mesela (sonradan not: ilklerindenmiş), eski olduğu için çok sık bozuluyormuş. Onun haricinde miyendizlikten bir hoca üniversite yönetimini kapıya ses tanıma yazılımı ile çalışan sistem kurmaya ikna etmiş. Zile bastığınızda Ahmet Efendiye geldim diyormuşsunuz ama o “şu anda sizi Ayşe Hanım’a yönlendiriyorum diyormuş mesela. Bir türlü çalışamamış uzun süre bu machine learning algoritması.

Google’ın kuantum arama ile imtihanı ve kullanıcı gizliliği

On sene önce filan billionaire’s lounge mu dedi bir şey, zenginlerin katıldığı bir yemeğe “bikinisiyle pastadan çıkıp milleti eğlendiren bilimci” sıfatıyla katıldım, dedi. Orda Google’ın kurucuları Sergey Brin ve Larry Cage ile muhabbet etmişler. Bu elemanların ikisi de Stanford CS (computer science)’den doktorayı bırakıp Google’ı kurdukları için doktora sırasında kuantum hesaplama dersleri filan almışlar galiba. Çok şaşırdım her dediğimi anlıyorlardı, dedi.

O zamanlar kuantum search algoritmaları ile internet aramalarını hızlandırabiliriz filan diye konuşmuşlar galiba. Sonrasında bir kaç sene önce benzer bir yemeğe bu sefer farklı renkte bir bikini ile katılıp yine Google’ın sahibi ikiliyle konuşmuş. O aradaki yıllarda tabi quantum search için algoritmalar filan geliştirilmiş edilmiş. Ve burada bir parantez açıp olayın fiziği ile çok basit not düşmem lazım: kuantum algoritma ile yapılan bir aramada makine soruyu alıyor, fakat makinenin sahibi (bu durumda Google) sorunun ne olduğunu öğrenemiyor. Çünkü soru yani input üzerinde yapılan bir ölçüm (yani sorunun -search query’nin ne olduğunu öğrenmeye teşebbüs) input’un orjinal durumunu bozuyor. Bu durumu soruyu soran kişi anlıyor. O yüzden bu tip bir kuantum search algoritması kullanıcıların neler arattığı ile ilgili istatistik TUTAMIYOR.

Neyse, bu fikri adamlara söylediğinde “yea işte bakın kuantum algoritma ile dana gibi hızlı arama yapabilirsiniz, çogzel olur, negzel olur”, diye teklifle gitmiş. Sergey Brin ile Larry Cage, “hmm olabilir, iyi fikir fakat önce business manager’ımız ile görüşmemiz lazım” demişler.  Ertesi gün gelip, “biz biziniscimizle görüştük, ve ilgilenmediğimize karar verdik” demişler. Sebebini sorduğunda ise “KULLANICILAR HAKKINDA BİLGİ TOPLAYAMADIĞIMIZ SİSTEM KUANTUM OLSA NE YAZAR MEEHH” diye cevap vermişler.

Burada zaten şaşırmıştım, oha yuh artık demiştim ama en azından açık açık niyetlerini söylemişler adamlar deyip, ha iyi diye şeyettiydim. NEYSE, o sıralar Google’ın Youtube’u satın aldığı zamanlar imiş, ve galiba kullanıcı mahremiyeti, telif hakkı vs mevzuları yüzünden gugıl’ın (yani bu adamların) başı Avrupa bilmem ne adalet mahkemesi ile dertteymiş.  Bu da adamların bu sıkışık durumundan haberdar olduğundan demiş, “yea bakın, bok gibi para içinde yüzüyonuz, milyar dolar bayıldınız yutübe, bana 15 milyon dolar verin, bu fikrimi alın, sonuçta ödeyeceğiniz cezadan daha az, en azından gider mahkemede, bakın biz aslında kullanıcı gizliliği prensibini koruyan bilimsel metodları kullanıma geçirmeye çalışıyorsunuz dersiniz, mis gibi bahaneniz olur” demiş.  KABUL ETMEMİŞLER. “Nihayetinde bilmem kaç yüz milyon dolar ceza verdiler, ben de 15 milyondan oldum” diyordu.

Buraya kadar olan kısım algoritma gıybetiydi, ve Google ile ilgiliydi. bir de Texas Instruments  ile alakalı olan bir hardware gıybeti var.

Texas Instruments gıybeti

RAM dediğimiz şey Random Access Memory. Bu adamlar (Lloyd ve ekibi) zamanında bunun kuantum versiyonunu tasarlamışlar. Makalesi de şurda. Adına da qRAM demişler. Ve anladığım kadarı ile buna benzer bir kuantum olmayan RAM mimarisi öne sürmüşler. Bunun avantajı da normal RAM mimarisine nazaran işlemi bayağı bir hızlandırmasıymış. N bitlik bilgi için 2^N switching yerine N switch operasyonu gerekiyormuş, ve bu da otomatikman harcanan enerjinin devasa ölçülerde azalması demek.

Bu fikrini konuşmak için Texas Inst.’den üst düzey miyendizlerle görüşmüşler, bakmışlar, gugıl’dakilere benzer olarak, “hmm iyi fikir ama hayır, bunu yapmicaz” demişler. Sebep olarak tüm elektronik altyapının değişmesi gerekiyormuş her yerde. otomobil üretiminde içten yanmalı motordan türboşafta geçiş gibi yani, paradigma değişimi gibi bişey olduğundan istemediler, dedi.

Genel olarak böyle. bir de bu tip bir kuantum bilgisayarın, ya da dev data analizi yapabilecek algoritmaların FİNANSta çok iyi kullanılabileceğinden bahsetti. Quantum portfolio yönetimi filan diye şirketler bile varmış, sadece ismi kullanan. Bir de fizikçilerin ekonomik kriz çıkarma potansiyellerinden bahsetti ama şakayı tam hatırlamıyorum.

Son konu da D-Wave ile ilgili

Başlamadan önce not: D-Wave Kanada’da kurulmuş, kuantum bilgisayar yaptığını ileri süren bir şirket. Üzerinde bayağı büyük tartışmalar dönüyor, çok ama çok kısaca; D-Wave bilgisayarlarının bazı kuantum özellikler gösterdiği üzerine fizik komünitesi hemfikir gibi fakat hala bir kuantum bilgisayarın klasik bilgisayarlara göre daha hızlı olması gerektiği koşulunu sağlayabilmiş değil gibi. Konu ile ilgili Jonathan Dowling’in çok güzel bir yazısı var şurada.

D-wave’in temel aldığı mimariyi ilk defa bu adam postdoku ile öne sürüp, makale olarak yazmışlar. Fakat sonra basit bir iki işlem yapıp metodun belli rejimlerde düzgün çalışamayacağını görmüşler. Sonra D-Wave şirketi kurulduğunda biraz hayalkırıklığına uğramış. D-Wave’den elemanlar direkt, SEN BU FİKRİNİ PATENTLEMEDİN, BİZ DE ALIP KULLANDIK, demişler.

Bu olaydan sonra çalışmayacağını bildikleri halde bile, yaptıkları çoğu şeyi patentlemeye başlamışlar. Çocukları (ya da çocuğu) da üniversiteye başlamış yakın zamanda, Amerika’da okul ücretleri 50k filan, para “lazımdı, karım daha çok para kazanman lazım deyince bu sefer D-Wave danışman oldum”, dedi.

Neyse, D-Wave ve genel olarak kuantum hesaplama ve bilgisayarlar konusu üzerine deneyci gözüyle güzel bir detaylı Türkçe yazı yazmak lazım, genel olarak araştırma ne durumda, problemler ve beklentiler nedir. O da başka zamana artık.

Bu da Lloyd’un Quantum Machine Learning konulu Google’da yaptığı bir konuşmanın videosu:

Advertisements

One thought on “Seth Lloyd ile kuantum makine öğrenimi notları (+ ağır bilim, teknoloji gıybeti)

  1. selamlar, web of sciences konusunda bilgi sahibi olduğunuzu gördüm. ekşi sözlükte entyrlerinizi okudum ancak daha üyeliğim kabul edilmediği içiniulaşmadım. bi çalışmamla ilgili size birkaç konuda danışmak istiyorum. e-mailden cevap yazarsanız sevinirim.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s