लेख: तुम्ही कार चालवता म्हणजे नेमकं काय करता?

गाडी चालवणे म्हणजे क्षणाक्षणाला बदलणारे गुंतागुंतीचे अंदाजपत्रक बांधणे! - पण मानवी चालकाच्या ऐवजी यंत्रचालकाची कल्पना करून बघा!!

विश्राम ढोले
माध्यम, तंत्रज्ञान, संस्कृती या विषयांचे अभ्यासक
vishramdhole@gmail.com

तुम्ही कार चालवता म्हणजे बौद्धिक पातळीवर नेमके काय करता? अगदी एका वाक्यात उत्तर द्यायचे तर 'सतत अंदाज बांधता. तुमच्या गाडीच्या वेगानुसार अंदाज. समोरच्या बाजूने येणाऱ्या वाहनाच्या वेगानुसार अंदाज. तसाच अंदाज डाव्या उजव्या बाजूंच्या वाहनांच्या वेगाचा. फक्त वेगाचाच नाही तर तुमच्या आणि जवळच्या वाहनांच्या आकारांचा अंदाज, फक्त वाहनेच असतात, असेही नाही. विश्राम ढोले आणि आव्हानात्मक बनते.

तुमच्या या सततच्या 'अंदाजपत्रकात' रस्त्यावरची माणसे आणि प्राणी यांच्याही हालचालींचा अंदाज तुम्हाला घ्यावा लागतो. फक्त हालचालीच नाही तर रस्ता, दुभाजक, झाडे, खांब, वळण, चढाव, उतार, कल, स्पीडब्रेकर, खड्डा, ट्रॅफिकचे सिग्नल्स घ्यावा लागतो. हे सगळे अंदाज बांधत तुमचा मेंदू 'या अनेक स्थिर अस्थिर गोष्टींच्या पसाऱ्यात तुमच्या गाडीने नेमके कुठे असावे, हे ठरवतो. त्यानुसार स्टिअरिंगवरच्या तुमच्या हातांना आणि ब्रेक क्लच अॅक्सिलेटरवरच्या तुमच्या पावलांना कृतीच्या आज्ञा मिळतात. एका अर्थाने गाडी चालवणे म्हणजे क्षणाक्षणाला गुंतागुंतीचे अंदाजपत्रक बांधणे.

सराव झाल्याने आपल्याला या अंदाज प्रक्रियेचे काही विशेष वाटत नाही, पण मानवी चालकाऐवजी यंत्रचालकाची कल्पना करून बघा. अंदाज तर नंतरची गोष्ट. मुळात समोरची गोष्ट अडथळा आहे की नाही, है ठरविण्यापासून ही प्रक्रिया सुरू होते. मग त्या वस्तूच्या हालचाल किंवा स्थिरतेचा अंदाज. नंतर त्यानुसार आपल्या वाहनाचे स्थान आणि गतीचे निर्धारण, पुढे काय करायचे, याचा निर्णय आणि मग त्यानुसार प्रत्यक्ष कृतीसाठीच्या आज्ञा असे हे चालवण्याचे टप्पे. ते उलगडणार क्षणाक्षणाला आणि गतिमान पद्धतीने अशा परिस्थतीत ही प्रत्यक्षातील प्रक्रिया विलक्षण गुंतागुंतीची आणि आव्हानात्मक बनते.

यंत्रचलित गाड्यांची कल्पना तशी साठेक वर्षांपूर्वीची. सैन्यांच्या दृष्टीने अशा गाड्यांना विशेष महत्त्व होते. कारण भूसुरूंगाचे स्फोट, हल्ले अशा प्रसंगांमध्ये या गाड्यांमुळे प्राणहानी कमी होणार होती. म्हणून अशा चालकविरहीत गाड्यांवर काम सुरू होते. मात्र, संगणक आणि अल्गोरिदमच्या व्यवस्था विकसित होईपर्यंत त्याला गती मिळू शकली नाही..

एकविसाव्या शतकाच्या सुरुवातीला त्याला थोडी गती मिळाली. अमेरिकी संरक्षण विभागासाठी काम करणारी नव्वदीच्या दशकातच आलेले होते. डार्पा ही संशोधन संस्था त्यासाठी काम करीत होती; पण प्रचंड पैसे आणि मनुष्यबळ लावूनही हवे तसे यश मिळत नव्हते. मग डार्पाने त्यासाठी २००४ साली एक स्पर्धा आयोजित केली. विजेत्याला दहा लाख डॉलर्सचे बक्षीसही जाहीर केले. विद्यापीठातले संशोधक, खासगी कंपन्या, 
इतर हौशी मंडळी अशांच्या १०६ टिम्स त्यात सहभागी झाल्या, पण १४२ मैलांची ही शर्यत कोणीच पूर्ण करू शकले नाही. फक्त एक कार सात मैल कशीबशी चालू शकली.

बाकी तर एक-दोन किलोमीटरमध्येच ढेर झाल्या. या गाड्यांसाठी केलेला रस्ता जणू या गाड्यांची स्मशानभूमी झाली होती; पण ही अयशस्वी स्पर्धा त्यातल्या स्पर्धकांना खूप काही शिकवून गेली. कारण पुढच्याच वर्षीच्या स्पर्धेत बहुतेक गाड्यांनी सात मैलाचा टप्पा पार केला आणि पाच गाड्यांनी ही १३२ मैलाची स्पर्धा मानवी हस्तक्षेपाविना पूर्ण केली. तरीही हे यश पुरेसे नव्हते. कारण खऱ्या रस्त्यांवरील, खऱ्या वाहतुकीमधील परीक्षा अजून बाकी होती आणि ते आव्हान किती विचित्र असू शकते, याचे काही अनुभव नव्वदीच्या दशकातच आलेले होते. 

कृत्रिम बुद्धिमत्तेतील न्युरल नेटवर्क प्रणालीचा वापर करून नव्वदीच्या उत्तरार्थात अल्विन नावाची एक कार बनविण्यात आली होती. खूप सारे कॅमेरे, इतर संवेदक बदलली? उपकरणे वगैरे लावून ती खऱ्या रस्त्यांवर मानवी चालकांकरवी बरेच अंतर चालविण्यात आली. त्याची खूप सारी विदा या न्युरल नेटवर्कला देण्यात आली. त्यातून प्रशिक्षित झालेल्या कृत्रिम बुद्धिमत्तेने ही कार नंतर त्याच रस्त्यांवर सुरक्षितपणे चालविलीदेखील, पण नंतर दुसऱ्या रस्त्यावर एका पुलाला धडकता धडकता वाचली. कारण सोपे होते. प्रशिक्षणासाठी वापरलेल्या विदेमध्ये फक्त दोन बाजूंनी हिरवळ असलेल्या रस्त्याच्या माहितीचा समावेश होता. म्हणूनच अशी हिरवळ नसलेला पूल येताच कारची बुद्धिमत्ता गोंधळली आणि चुकली. अपघात होता होता वाचला.

मुळात कारची स्थिती ठरविण्यासाठी आजूबाजूच्या स्थितीचे अचूक आकलन अत्यावश्यक असते. भरपूर कॅमेरे लावून, कॅमेऱ्याच्या त्रुटींवर मात करण्याऱ्या लायडर आणि रडार नावाच्या दोन स्वतंत्र यंत्रणा लावून याही समस्येवर बऱ्यापैकी उपाय करता येतो; पण तरीही कॅमेरा, लायडर आणि रडार या तीन यंत्रणांकडून येणाऱ्या माहितीमध्ये एकवाक्यता नसेल तर काय करायचे? गाडीने विदांचा मेळ कसा घालायचा? अंदाज कसा बांधायचा? तो कसा सुधारत, अचूक करत जायचा?

फक्त यंत्रचालिक कारसाठीच नव्हे तर एकूणच कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या क्षेत्रासाठीही हे कळीचे प्रश्न होते; पण सुदैवाने ते सोडविण्याची गुरुकिल्लीही उपलब्ध होती. ती शोधली होती अठराव्या शतकातील एका खिश्चन धर्मगुरूने, थॉमस बेझ हे त्यांचे नाव सांख्यिकी तज्ज्ञ असलेल्या बेझ यांनी मांडलेली बेजियन उपपत्ती (थिअरम) कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या क्षेत्रासाठी एक वरदान ठरली. काय होते हे सूत्र? यंत्रचालित गाड्यांची दुनिया त्यामुळे कशी त्याबद्दल पुढच्या लेखांकात.