Dezamăgitor

Am tot lăudat în aceste pagini progresele cercetării românești în informatică: lucrări apărute la cele mai importante conferințe științifice în domeniu.

De data asta vreau să împărtășesc o dezamăgire: pe lista lucrărilor acceptate la ECAI’2020, cea mai importantă conferință europeană în domeniul inteligenței artificiale am regăsit (dacă am văzut eu bine) o singură lucrare din România, cea a (grupului) lui Lehel Csató, pe care îl felicit pe această cale.

Dacă accesul la conferințe de nivel mondial precum IJCAI, AAAI sau NeurIPS e, în mod firesc îngreunat de concurența foarte mare și de cheltuielile semnificative  pentru participare, o prezență la principalul forum european în domeniu e ceva mai accesibilă financiar și ar trebui să fie o preocupare pentru toți cei care spun că se ocupă cu inteligența artificială.

Nu doresc „să le fac morală” prin mesajul acesta celor, puțini, care publică la vârf: când nu ai resursele de cercetare ale universităților din vest efortul trebuie dozat spre a publica bine. Și trebuie să recunosc că IJCAI sau NeurIPS au un prestigiu pe care ECAI nu cred că reușește să îl atingă (deși publică în ECAI mulți din cei care publică și la aceste conferințe de top).

Dezamăgirea mea e că pe lângă acești oameni nu se află mai nimeni care să publice „bine” la nivel european.  

E o problemă semnificativă în contextul în care, de exemplu, track-ul cu cele mai multe lucrări trimise la conferința SYNASC este de departe cel de inteligență artificială.

Altfel spus: Deși situația nu e la fel de rea ca în științe economice, de exemplu, și am progresat clar față de anii 2000-2005, mai e mult până departe.

 

 

 

 

Inteligența artificială dincolo de Deep Learning

Sau cum scriem programe care să joace un joc ale cărui reguli nu le cunoaștem 

Cum nu am timp la momentul de față pentru a scrie ceva mai substanțial m-am gândit să mă folosesc de  ”enciclopedia Youtube” 🙂 ca să vă fac cunoștință cu o direcție de cercetare care mă atrage în Inteligența Artificială.

Numele ei este, în engleză, ”General Game Playing”. Scopul ei este, așa cum v-am spus, să scriem programe care află regulile unui joc în abia momentul rulării, dar încearcă să-l joace cât mai bine.

De unde vine restricția din textul cu font italic de mai sus ? Simplu: după cum știți, există programe de calculator pentru jocuri precum șah și go care bat campionii umani în domeniu. Se poate argumenta, însă, că programele acestea nu sunt inteligente: ele doar înmagazinează inteligența umană într-o formă netransferabilă dincolo de jocul respectiv. 

Avem ce-i drept și programe care învață să joace (anumite) jocuri. Dar faptul că aceste programe au învațat strategii care le permit să joace un anumit joc în mod competititiv nu este o garanție că metodele învățate sunt robuste. Poate ați auzit de așa numite ”atacuri adversariale” asupra unor modele din învățarea automată:  modificări minore ale jocului pot transforma un program „campion” într-unul complet neperformant. Lucru, în fond, normal: programele respective nu învață conceptele relevante pentru jocul respectiv și felul cum sunt ele interconectate în felul în care îl fac oamenii, ci sunt un soi de ”pattern matching” dus la un extrem , ce-i drept foarte performant.

De aici interesul meu pentru ”General game playing”. Pe de altă parte, Michael Genesereth, cercetătorul pe care citindu-l am aflat despre această direcție și unul din principalii săi promotori, e un nume pe care îl cunoșteam de foarte mult timp: mi-am făcut cursurile doctorale într-o eră în care ”Artificial Intelligence: A Modern Approach” a lui Russell și Norvig nu fusese încă publicată. Pentru mine ”Logical Foundations of Artificial Intelligence” a lui Genesereth și Nilsson a fost sinonimă cu introducerea în metodele inteligenței artificiale. O altă carte pe care a scris-o ceva mai recent, chiar despre general game playing, va intra curănd în biblioteca mea.

De aceea primul videoclip de mai jos, unul introductiv în problematica General Game Playing, îl are pe Michael Genesereth drept invitat. Pentru cei mai curioși, care vor să vadă cam cum am putea programa astfel de agenți (ce-i drept, în Common Lisp), un al doilea videoclip.

S-ar putea combina acest tip de metode cu unele care țin de învățare automată ? Evident. Ba chiar cred că suntem aproape de momentul în care astfel de tehnici vor deveni practice: cercetări precum cele ale lui Evans și  Grefenstette asupra integrării metodelor neurale cu cele simbolice mi se par intelesante, și un lucru despre care mi-aș dori să știu mai multe.

Adaptarea acestor metode la domenul jocurilor va mai necesita însă, probabil, destule cercetări. Despre acest subiect sper să pot vorbi într-un mesaj dintr-un viitor nu foarte îndepărtat 🙂

Până atunci, enjoy !

Street fighting theoretical computer science

Pentru azi, un videoclip amuzant despre modul de a face cercetare în epoca internetului.

Ryan O’Donnell se ocupă cu informatica teoretică, e profesor la Carnegie Mellon și autorul unei cărți despre analiza funcțiilor booleene. Nu pot spune că ne cunoaștem prea bine, dar ne-am întâlnit de vreo câteva ori, mi-a trimis un articol, etc. Unul din cursurile pe care le predă chiar în acest moment la CMU are titlul „TCS (Theoretical Computer Science) toolkit”. Pare să fie un curs care își propune să predea matematica necesară pentru a face informatică teoretică, dar e mai mult decât atât.

Videoclip-ul care m-a făcut să zâmbesc (aseară) încearcă să răspundă la următoarea întrebare: Ce facem dacă avem nevoie (pentru problemele proprii de cercetare) să răspundem la următoarea întrebare: „Fie p un polinom astfel încât pentru orice . Cât de mare poate fi ?” ?

O întrebare legitimă, trebuie să fiți de acord, și una la care un informatician (chiar unul teoretic) nu e de așteptat să știe să răspundă. Ce face un informatician că să afle răspunsul … aflați (în partea a doua a videoclip-ului de) mai jos 🙂

O mică bucurie la început de an

Anul trecut vă povesteam că l-am trimis pe colegul și prietenul Cosmin în Canada, la conferința AAMAS. Nu „Canada” conta, ci faptul că AAMAS este o conferință semnificativă la nivel mondial în domeniul  inteligenței artificiale, al sistemelor multi-agent mai precis. De fapt este conferința fanion a domeniului sistemelor multi-agent. Cu rang A*, dar știți că nu pun preț pe astfel de clasificări. Lucrul important era că era publicată într-un un forum care contează.

Anul ăsta mă bucur de faptul că … repet bucuria: îl voi trimite pe Cosmin (de fapt sper ca UVT să-l trimită, grantul meu s-a terminat) la ediția 2020 a conferinței AAMAS, din Noua Zeelandă. Din nou cu full paper (186 din cele 808 lucrări trimise).

Pentru curioși, lucrarea noastră este (în varianta anonimizată trimisă la conferință, deci fără corecturile sugerate de procesul de recenzie) aici.

Au mai fost după știința mea lucrări cu coautori din România în track-ul principal de la AAMAS (Ioan Alfred Leția în 1999, Matei Popovici în 2014, Camelia Chira în 2015, Adina Magda Florea în 2017). Toți însă doar cu „extended abstracts” de două pagini; (evident români cu afiliere în afara țării sunt destui). Cele două lucrări ale noastre sunt, însă, în format complet și „pure UVT”: toți autorii sunt afiliați UVT/Institutului e-Austria. Repetând succesul de anul trecut, pot spune că începem să punem UVT/România pe harta AAMAS.

(Și) pentru a face lucruri de genul ăsta din România m-am întors acasă.

Un rezultat din teoria complexității cuantice

Un domeniu de care, mărturisesc, nu sunt atras e cel al calculabilității și complexității cuantice. Cunosc elementele de bază, am citit la vremea lor lucrările lui Peter Shor (despre complexitatea factorizării), respectiv Grover (despre complexitatea căutării) în modelul de calcul cuantic. Dar nu mă simt în largul meu să lucrez cu un model care (în opinia mea) nu s-a stabilizat. Calculabilitatea cuantică este în zilele noastre, mi se pare, o problemă mai curând pentru fizicienii care încearcă să construiască un astfel de calculator decât pentru informaticieni.

Fac o excepție azi pentru a vă semnala un articol care tocmai a apărut pe arXiv, și care mi se pare un rezultat semnificativ: . 

Evident, nu se pune problema să vă „povestesc” în detaliu articolul: abia l-am văzut, el are 165 de pagini dense, dintr-un domeniu la care v-am mărturisit că nu mă (prea) pricep.

De ce cred, atunci că el reprezintă un rezultat semnificativ ?

1. El oferă un exemplu dramatic (de natură conceptuală, se cuvine spus, mai curând decât practică) în care puterea unor modele cuantice diferă de cea a rudelor lor clasice. Domeniul sistemelor interactive de demonstrații (interactive proof systems) reprezintâ un capitol semnificativ al teoriei complexității care a avansat atât în anii ’90. Un rezultat clasic al acestei teorii este MIP= NEXP (egalitate a două clase de complexitate pentru care a cărei explicație vă trimit la articolul de pe Wikipedia). Noul rezultat arată faptul că analogul cuantic al clasei MIP are o putere de calcul mult mai mare: orice limbaj recursiv enumerabil poate fi calculat de un sistem de demonstrație cu mai multe demonstratoare în modelul cuantic !
2. Poate mai important, rezultatul se adaugă unei liste crescânde de rezultate din informatica teoretică având implicații dincolo de domeniul strict de specializare, în matematica pură. Vă reamintiți, poate, că problema Kadison-Singer a fost rezolvată de trei informaticieni folosind conceptul de „rărire” a unui graf pe care îl inventaseră din alte motive (puteți citi un articol de popularizare despre acest rezultat în Quanta). Ei bine, noul articol rezolvă (negativ) o conjectură a lui Alan Connes din domeniul algebrelor Von Neumann, conjectură publicată într-un articol în Annals of Mathematics  din 1976.

Nu mă îndoiesc, vor apărea curând reacții la noul rezultat de la popularizatorii ceva mai avizați decât mine care există pe web. O să aștept și eu ca toată lumea o postare a lui Scott Aaronson, Terry Tao, Lance Fortnow/Bill Gasarch sau Richard Lipton/Ken Regan. Până atunci, mi-am permis să vi-l semnalez.

Felicitări

Lui Costin Raiciu și Raul Mureșan pentru granturile ERC de tip PoC obținute de companiile lor.

Conferințe și reviste cu participare românească în 2019

Și în 2019 a continuat tendința – pe care am mai descris-o anterior – de conectare a cercetării în informatică cu afilierea în România la fluxul principal de publicații. Lucru explicabil – realitatea nu e doar în alb și negru (așa cum o vedem de multe ori), iar unii oameni din sistem se chinuie (în condiții adverse de finanțare) să publice bine.

[Lista de mai jos a fost alcătuită în grabă, scuze celor pe care i-am omis.]

Astfel, Guillaume Ducoffe își pregătește probabil bagajele pentru a participa la conferința SODA care începe în câteva zile; împreună cu Alex Popa a publicat în 2019 în ACM Transactions on Algorithms. Acesta din urmă are încă un articol în Algorithmica. Marius Leordeanu și colaboratorii au un articol la NeurIPS (conferință despre care tocmai v-am povestit). Tot acolo a publicat și Ion Necoară de la Politehnică. Radu Ionescu are lucrare publicate în ACL și CVPR iar Liviu Dinu lucrare acceptată în Computational Linguistics. Bogdan Aman și Gabriel Ciobanu au publicat în ACM Transactions on Computational Logic, ca și Matei Popovici. Acesta din urmă, împreună cu o echipă de la UPB din care îl menționez pe  Costin Raiciu au un articol în NSDI. Lehel Csato a publicat în IJCNN. Radu-Daniel Vătavu de la Suceava are multe articole bune anul trecut, dintre care le menționez pe cele două publicate în CHI. În sfârșit, deși Timișoara n-a avut cel mai bun an, subsemnatul (împreună cu Cosmin Bonchiș și un doctorand) am publicat in AAMAS.

O premieră pentru acest an: un grup de cercetare de la o firmă privată, Bitdefender, e printre autorii  lucrării publicată la NeurIPS. La cât mai multe exemple de acest tip !

Sunt multe alte realizări care ar merita menționate (de exemplu Laurențiu Leuștean cu un articol în Advances in Mathematics, care e revistă de matematică pură, nu de informatică) dar mă opresc aici.

Câteva concluzii pe marginea acestei liste (și a altora similare din anii trecuți):

1. Narativul ”România, loc în care (mai) nimic nu se întâmplă notabil din punct de vedere științific” e, poate, adevărată în unele domenii ale științei, dar e fals în informatică. Evident, e mult loc de mai bine, dar,  deocamdată ”atât plătești, atât primești” – la finanțarea care există în Romănia pentru informatică lista de mai sus e OK.
2. Pe de altă parte lista de nume de mai sus are un grad destul de mare de suprapunere cu cea din anii precedenți – e vorba în majoritate de oameni reîntorși din străinătate, care și au asumat condițiile existente actual în România și continuă ”să facă ce știu mai bine”, adică știință respectabilă.
3. Din cauza aceasta nu sunt în favoarea unei soluții discutate (la modul ipotetic deocamdată, statul nefiind dispus la investiții în acest sens), aceea de finanțare substanțială a unui program de repatriere, cu granturi mari repartizate câtorva cercetători buni din străinătate. Nu e vorba că nu trebuie să stimulăm repatrierea, ea e foarte necesară și trebuie încurajată, dar în condiții de egalitate cu cercetarea bună din România. Cu mici excepții, la informatică nu e nevoie de cheltuieli materiale însemnate – soluția descrisă mai sus s-ar putea să fie potrivită pentru domenii precum medicina, dar nu pentru informatică. Există și în momentul de față o soluție realizabilă de repatriere cu fonduri însemnate – granturile ERC. Nu e cazul ca o țară săracă precum România să-și propună să le suplinească. 
4. Cu alte cuvinte pledez pentru crearea de condiții decente pentru partea bună a sistemului de cercetare din informatica românească, mai curând decât finanțarea preferențială a unor ”vârfuri”. Ce ar însemna asta ? Lucruri mici precum: competiții de granturi ritmice și predictibile, o sumă pentru bursele doctoranzilor/postdoctoranzilor în domeniul înformaticii care să  recunoască realitățile pieței muncii și statutul de domeniu strategic al informaticii în economia națională (care să le facă mai atractive), un mecanism de finanțare a deplasărilor la conferințe de un anumit nivel  care să fie adaptat cerințelor informaticii – unde publicarea la conferințe e o parte a modus vivendi la nivel internațional, spre deosebire de alte domenii. Și, ultima din propunerile mele, posibilitatea de a îți putea alcătui norma și din cursuri la doctorat, masterat, cursuri care să nu presupună un număr minim de studenți,

Nimic din ce am spus mai sus nu e spectaculos, ar mai rămâne lucruri de        rezolvat ”local” precum condiții decente (mobilier, toalete). Eu sunt însă convins că sunt destui oameni care s-ar întoarce dacă cele de mai sus ar fi rezolvate, tot ce ar mai trebui ar fi un program de repatriere cu condiții comparabile cu proiectele IDEI, cu ritmicitate și predictibilitate.