„Evoluţia automaticii a fost spectaculoasă în ultimii 50 de ani”
Vulnerabilităţile automatizării
Mihaela Helmis: Cu dvs. domnule academician Ioan Dumitrache, profesor universitar, doctor şi acum Secretar General al Academiei Române, se poate spune la pas, chiar în toţi paşii, o istorie a automaticii româneşti, dacă ne gândim la felul în care eraţi ales să rămâneţi cadru didactic, deja de la absolvire, în proaspăt înfiinţata Facultate de Automatică din Bucureşti.
Ioan Dumitrache: Da, este adevărat că am crescut cu facultatea, m‑am implicat în activităţile legate de evoluţia acestei facultăţi, am fost repartizat la Catedra de Automatică proaspăt înfiinţată în 1962, am acceptat cu bucurie să lucrez în învăţământ, pentru că e una din profesiile care mi‑au plăcut în mod deosebit. Am avut câţiva dascăli ca model, m‑a impresionat maniera lor de a se comporta, de a prezenta studenţilor cunoştinţe şi mai ales modele. Şi mi‑am creat din acest punct de vedere un obiectiv în viaţă, să devin profesor universitar, să slujesc studenţii, să slujesc domeniul. Am crescut în facultate, sărbătorind acum câţiva ani semicentenarul acestei facultăţi. M‑am implicat în automatică, pentru că mi‑a plăcut foarte mult. Proiectul de diplomă a fost în domeniul automatizărilor. Mi‑aduc aminte cu bucurie că atunci se construia o centrală la Paroşeni şi am avut ca proiect de diplomă automatizarea acestei centrale. Am încercat să rezolv o asemenea problemă, mi‑a făcut multă plăcere să constat că acest domeniu este fascinant, pentru că pune problema din punct de vedere teoretic, dar şi din punct de vedere practic; e o îmbinare naturală a celor două direcţii. Apreciez că e bine să te bazezi pe teorie, e bine să cunoşti fundamentele, dar în acelaşi timp, ca inginer, e bine să şi finalizezi, să creezi ceva şi să demonstrezi că într‑adevăr teoria pe care ai dezvoltat‑o este eficientă şi este aplicabilă.
Cum stăteau lucrurile la capitolul visare, să spunem, dacă ne gândim la ceea ce era robotul descris în literatură, ştim şi originea numelui şi cum era „populat” tabloul acesta al visării în
perspectivă în legătură cu lucruri care pentru foarte mulţi dintre contemporanii dvs. erau simple utopii?
Sigur că problema aceasta a automatizărilor a preocupat pe foarte multă lume, şi nu numai pe tehnicieni. Au fost implicaţi şi sociologi, şi istorici, şi filosofi. Automatizarea trebuie privită prin prisma impactului pe care‑l are asupra societăţii. Sigur, discutăm şi efectul economic. Prin automatizare reuşeşti să creşti productivitatea, prin automatizare reuşeşti să elimini operatorul uman din medii dificile, dar prin automatizare disponibilizezi oameni, iar soarta şi modul lor de existenţă pot fi periclitate. Deci, am putea vorbi de oarecare vulnerabilităţi create de automatizare. Însă, în condiţiile în care gândeşti holistic toată această problemă, gândeşti că omul este implicat în rezolvarea unei teme complexe de automatizare a unui proces, şi dacă iei în calcul, sigur, şi soarta pe care o are operatorul uman, categoric, automatizarea nu poate fi decât benefică pentru toată lumea. Iar gândirea pe care o aveam noi atunci era să încercăm să găsim soluţii pentru antrenarea oamenilor în alte activităţi, dezvoltând asemenea tehnologii care să permită o evoluţie normală şi pentru operatorii umani. Dacă vorbim de roboţi, şi în acea etapă, etapa anilor ’60, roboţii erau destinaţi numai pentru activităţi de manipulare, mai puţin pentru activităţi cu nivel înalt de „inteligenţă”, roboţii erau mai mult industriali, fără să se pună problema, atunci, în acea etapă, a unor roboţi mobili, a unor roboţi cu capacităţi cognitive, aşa cum avem în momentul de faţă. Era important pentru că încercam să creştem productivitatea, încercam să eliminăm operatorul uman din zone dificile. Robotica, pas cu pas, şi‑a câştigat locul meritat. Şi în momentul de faţă vorbim de întreprinderi complet automatizate, în care roboţii au un rol cu totul special, avem şi certitudine în ceea ce priveşte precizia şi performanţele sistemelor tehnice din punctul de vedere al calităţii produselor, ca urmare a integrării acestor roboţi care n‑au probleme de subiectivism în activitatea lor.
Nu e o ruşine să spui că nu ştii
În 1969 ajungeaţi, în acest context, să vedeţi cum e gândită toată această paletă de probleme de Statele Unite ale Americii. Ce simţea tânărul cercetător, tânărul inginer din dvs.? Erau diferenţe, era o rampă de lansare altfel decât cea de acasă?
Era un moment cu totul special pentru mine în acea etapă. Am ajuns în Statele Unite în urma unui concurs pentru participarea la un program de master în domeniul sistemelor electrice, după ce am avut două eşecuri (deplasări care trebuiau să se deruleze în Anglia sau în Germania), dar aşa erau vremurile. Am reuşit în urma unei competiţii să obţin un asemenea stagiu de 3 luni în Statele Unite. De fapt, am şi spus atunci că dacă nu merg în Statele Unite nu mai are rost să fac vreo aplicaţie pentru altă ţară. Este adevărat că am găsit o lume foarte deschisă, am întâlnit tineri nu numai din Statele Unite care participau la acest program de master, unde am învăţat foarte mult. Dar cel mai important lucru pe care l‑am învăţat a fost că nu putem accepta că noi, ca naţiune, suntem mai prejos ca alţii. Am avut şansa să particip la două cursuri postuniversitare pe care le‑am absolvit cu calificativ maxim, A, şi din cei 34 de studenţi care au fost absolvit cursurile postuniversitare, am fost în grupul celor patru cu calificativul maxim. Acest detaliu mi‑a dat încredere în forţele mele personale, am învăţat ce înseamnă această exprimare liberă, deschisă. E crucial să spui ce gândeşti! Am învăţat că profesorul nu trebuie să demonstreze nimic, ci doar să spună ce ştie, iar atunci când nu ştie să nu‑i fie ruşine să spună că nu ştie. Un lucru care m‑a impresionat foarte mult. Un profesor pe care l‑am avut şi m‑a apreciat, profesorul Moruzzi, fiind întrebat la un moment cum se rezolvă o problemă, zice: acum nu ştiu să vă dau soluţii – după ce a încercat şi nu i‑a ieşit –, dar vă promit ca peste trei zile, când ne revedem, o să vă spun exact cum văd lucrurile. M‑a impresionat foarte mult acest lucru, pentru că aveam senzaţia că profesorul nu trebuie să spună niciodată că nu ştie. Dar acel profesor a spus că nu ştie, că nu are soluţie, dar peste trei zile, timp de trei ore, ne‑a făcut o demonstraţie de forţă şi ne‑a arătat într‑adevăr că ştie extraordinar de mult. Ne‑a demonstrat că lucrurile merg. Deci, nu era o ruşine să spui că nu ştii. Lucrul acesta m‑a impresionat plăcut. L‑am folosit şi eu, şi‑l folosesc. Atunci când nu ştiu un lucru, le spun studenţilor mei: lăsaţi‑mă să mă gândesc, apoi vin şi vă spun. Este adevărat că acest lucru se întâmplă foarte rar, pentru că dacă se întâmplă des deja e o problemă. Am învăţat, de asemenea, posibilitatea de a schimba idei, de a schimba gânduri foarte deschis, fără niciun fel de reţinere şi m‑a impresionat foarte, foarte mult modul de abordare a celor care participau la curs. Dacă în primele zile, fiind singurul din sistemul socialist, se uitau cu oarecare nedumerire la acest individ care vine din străinătate, după primele două săptămâni, după ce am reuşit să dăm primele teste, deja îmi căutau prietenia. Pentru că la testele respective, săptămânale, ne aducea rezultatul profesorul şi eu am încercat totdeauna să rezolv bine problemele. Aşa că nu au mai avut niciun fel de reţinere şi relaţiile noastre au fost cu totul speciale. M‑a mai impresionat un lucru în acel moment, pe care l‑am învăţat de la un coleg american. El, care avea note mai mici şi nu era foarte priceput, era foarte apropiat de mine şi m‑a invitat în diverse situaţii să mergem împreună să luăm masa, fiind foarte prietenos. Şi atunci am zis: să încerc şi eu să‑l ajut. I‑am sugerat să rezolvăm problemele împreună, să ia şi el note mai mari. Mi‑a spus foarte ferm: nu, eu am văzut că tu eşti foarte bun, ştii să rezolvi problemele foarte bine, dar eu vreau să învăţ singur pentru că ceilalţi vor spune că, dacă lucrez cu tine, tu îmi rezolvi problemele. M‑a impresionat extraordinar de mult, pentru că la noi lucrurile sunt cu totul altfel. Şi am rămas cu această părere. Le‑am spus‑o şi studenţilor: încercaţi, scopul pe care trebuie să‑l urmăriţi este să acumulaţi voi cunoştinţe, ca să fiţi capabili să rezolvaţi cu‑adevărat probleme. Şi, desigur, m‑a impresionat ţara; am şi vizitat câteva oraşe. Dar la 30 de ani m‑a impresionat, mai ales, cum spuneam, modul deschis, liber de exprimare. Am venit cu aceste gânduri în ţară şi, sigur, cu încrederea în forţele proprii, mi‑am dat drumul într‑o evoluţie pe care am încercat să o păstrez într‑un anumit context, urmărind să‑mi ating obiectivul de a deveni un profesor util societăţii şi mai ales util pentru studenţi.
Etapa informaticii moderne
Şi aţi făcut‑o şi aţi ajuns, aşa cum v‑aţi propus, trecând prin toate treptele, şi la demnitatea de rector al Politehnicii. Dar cum au evoluat lucrurile acasă şi în lume, acolo unde începeaţi să fiţi cooptat în comitetele importante care trăgeau mai departe sau previzionau dezvoltarea acestui domeniu atât de spectaculos al automatizării, al automaticii, al uşurării muncii omului?
Evoluţia automaticii a fost spectaculoasă în ultimii 50 de ani şi am fost martor al acestui spectacol din toate punctele de vedere. De fapt, putem vorbim de a treia etapă în evoluţia automaticii, această etapă de după 1960, etapa informaticii moderne, în care au fost dezvoltate foarte multe strategii avansate de conducere, au fost puse bazele unor noi concepte în ceea ce priveşte automatizarea. Automatica s‑a dezvoltat în paralel, atât din punctul de vedere al strategiilor, al concepţiei de automatizare, dar şi din punctul de vedere al tehnologiilor şi al suportului pentru implementare. Dacă în perioada ’60‑’70 vorbeam despre structuri de automatizare individuale cu echipamente de tipul programabil, controler sau de tipul regulatoarelor numerice, după ’70 putem vorbi de o nouă filosofie de conducere, o conducere distribuită a proceselor, pentru că procesele deveneau din ce în ce mai complexe, în consecinţă, apărea necesitatea coordonării funcţionării tuturor subproceselor într‑un întreg, şi atunci a apărut, la nivelul anilor 1976, primul sistem distribuit de conducere a proceselor, premergător unor noi categorii de sisteme. Pentru că, odată cu dezvoltarea tehnologiei senzorilor, traductoarelor, a elementelor de execuţie, a apărut acea posibilitate de a conecta în reţea diversele subsisteme şi de a crea aşa‑numite reţele de conducere în timp real, reţele de comunicaţii integrate în această filosofie generală de conducere de procese cu un anumit nivel de complexitate.
Dacă la început vorbeam de automatizare simplă a unor procese relativ simple, cu puţine mărimi controlate, în cazul în care vorbim de un sistem energetic, de un sistem de transformare, sau de o reţea de comunicaţie avansată, atunci putem să apelăm la asemenea filosofie de conducere în reţea a unor procese de mare complexitate şi distribuţie spaţială. Deci, am mers spre această tehnologie, cu suportul dat de dezvoltarea tehnologiei microprocesoarelor, a microsistemelor şi, mai departe, a structurilor înglobate de conducere în timp real. La nivelul anilor 2000 deja au apărut noi tehnologii, metodologii inteligente de conducere a proceselor, acestea au fost integrate în filosofia generală de conducere şi am trecut cu uşurinţă de la o paradigmă simplă de tipul C2, respectiv calculator pentru control, la nivelul anilor ’60‑’70, la a doua generaţie sau la a doua paradigmă de tipul C3. Asta înseamnă calculatoare, comunicaţii pentru control. Iar în momentul de faţă vorbim despre o nouă generaţie de sisteme, bazându‑se pe paradigma C4, o paradigmă care evidenţiază includerea faţă de calculatoare, comunicaţii pentru control, a sistemelor cognitive. Asta înseamnă că încercăm să apelăm la tehnologii inteligente şi ne îndreptăm cu uşurinţă spre noua generaţie de sisteme care au un nivel înalt de autonomie, autonomia reprezentând un obiectiv pe care noi ca automatişti l‑am urmărit întotdeauna, bazându‑ne pe inteligenţă. Şi atunci suntem în momentul de faţă într‑o evoluţie spectaculoasă a tehnologiei, care facilitează cu uşurinţă implementarea unor noi concepte de producere în timp real a proceselor tehnologice. Asta înseamnă crearea unor sisteme inteligente care să uşureze mult, mult mai mult existenţa noastră, a oamenilor, şi ne îndreptăm cu uşurinţă spre aplicaţii ferme ale inteligenţei artificiale. Ne îndreptăm spre includerea în viaţa noastră de zi cu zi a unor roboţi cognitivi la nivel înalt ca autonomie. Categoric, pasul următor sunt maşinile inteligente. Şi aici apar două probleme: o problemă ştiinţifică, tehnologică, apanajul celor care se ocupă de acest domeniu. Interesul ştiinţei este să evolueze cât mai mult şi să valorificăm aceste rezultate în folosul nostru, dar în acelaşi timp apare a doua problemă legată de impactul pe care‑l are asupra noastră ca oameni, ca evoluţie, şi impactul asupra societăţii.
Societatea trebuie să se gândească ce face, încotro merge
Şi atunci, exact în urmă cu un an, apărea la nivelul Academiei Române, după un proces destul de laborios, Manifestul privind adaptarea societăţii româneşti la era digitală. Aţi coordonat acest colectiv şi mi se pare că lucrurile pe care le spuneaţi atunci deja sunt într‑o evoluţie care grăbeşte o decizie în acest sens. Pentru că am ajuns să folosim aceste dispozitive atât de mult, şi tele‑munca, şi aparatele inteligente autonome să fie atât de importante în viaţa noastră… Lucrurile evoluează atât de rapid. Cum vedeţi controlul în acest domeniu?
Este adevărat, am iniţiat şi am coordonat un asemenea program de analiză a impactului pe care‑l are inteligenţa artificială, robotica cognitivă şi în general evoluţia fenomenului informaţiei şi comunicaţiilor asupra evoluţiei societăţii. Tehnologia evoluează foarte rapid. Nu în acelaşi ritm evoluăm noi ca indivizi. E necesar de a înţelege, de a fi compatibili cu această tehnologie care evoluează cu voia sau fără voia noastră. Şi atunci mulţi dintre cei care ne ocupăm de acest domeniu, ne punem această problemă: până unde putem merge cu această evoluţie a tehnologiei fără să punem în discuţie şi locul, şi rolul pe care trebuie să‑l aibă omul în această societate? Dacă încet‑încet vor fi dezvoltate asemenea maşini, asemenea sisteme cu nivel înalt de inteligenţă, sigur că trebuie să ne gândim dacă nu cumva o serie întreagă de oameni devin inutili. Şi atunci, fireşte, societatea trebuie să se gândească ce face, încotro merge? Aceşti oameni care devin inutili ar trebui reorientaţi, ar trebui ajutaţi să‑şi regăsească locul în societate, dezvoltând alte meserii, alte direcţii de acţiune pentru ei. De altfel, nu numai noi ne punem problema aceasta, deşi deocamdată noi ne‑o punem retoric, pentru că practic nu se ia nicio măsură. Japonezii, de exemplu, au sesizat în 2016 că e o problemă evoluţia tehnologiei şi impactul pe care‑l are asupra societăţii şi au lansat un program guvernamental care se cheamă „Society 5.0”, ca o replică la programul „Industry 4.0”, prin care încearcă să analizeze ce se întâmplă cu omul, cu societatea în ansamblul ei, în condiţiile în care societatea va fi invadată de asemenea mijloace tehnice care, sunt sigur, sunt foarte performante, poate uneori mai performante decât operatorul uman. Şi, pe bună dreptate, utilitatea unor indivizi în societate este pusă sub semnul întrebării: încotro mergem?
Ca să nu ne mai gândim la comodităţile pe care ni le creează aceste dispozitive şi la posibilitatea de a pierde din achiziţii umane care ne‑au dus mai departe precum memoria, memorarea, conexiunea între elemente, căutarea unor informaţii şi punerea lor mai departe în operă.
Aveţi perfectă dreptate. Aceste mijloace tehnice ne ajută, într‑adevăr. La prima vedere suntem fericiţi pentru că efortul nostru este mai mic, dar mintea umană a evoluat ca urmare a faptului că de fiecare dată a avut în faţă o problemă, deci am avut întotdeauna de rezolvat teme reale. Ne‑am implicat şi aşa a evoluat practic omul, pas cu pas, ajungând la un anumit nivel de pregătire şi de inteligenţă. Aşa s‑a creat în mintea lui, în creierul lui, un model pe care singur l‑a generat ca urmare a experienţei acumulate, ca urmare a eforturilor depuse. Or, în condiţiile în care şcoala se dezvoltă aşa cum se vede, online, în condiţiile în care copiii nu mai sunt puşi în situaţia de a rezolva ei probleme şi totul vine de‑a gata apare o stare de lene, ca să spun neacademic, e o stare în care creierul uman nu mai poate evolua aşa cum ar fi firesc. Şi atunci societatea pierde treptat în acest orizont şi în această perspectivă de dezvoltare, ca urmare a faptului că sunt alţi agenţi, numesc aceste maşini sau aceste sisteme, care rezolvă problemele în locul nostru. De fapt, în perspectivă, o spun de mult, ne aşteptăm să avem societăţi colaborative formate din agenţi naturali, care suntem noi, cu un anumit nivel de inteligenţă, şi agenţi artificiali, care la un moment dat vor putea să fie atât de inteligenţi încât să spună că rolul nostru este mai puţin important şi ca atare am putea sta deoparte.
Măsuri de precauţie pentru ca omul să aibă rolul lui în societate
S‑ar putea să ajungem în situaţia în care, o duc la limită, evident!, să nu mai ştim că cineva, totuşi, ar putea să scoată „robotul” din priză!?
Este posibil! Ne întrebăm dacă omul va mai avea acea capacitate. S‑ar putea ca robotul să fie atât de abil şi să fie atât de bine construit, încât să nu‑i permită aşa ceva. Deci, sunt lucruri la care trebuie să ne gândim. La prima vedere ar putea să pară science‑fiction, dar evoluţia tehnologiei şi modul cum aceasta se implementează, pas cu pas, în vieţile noastre ne pun pe gânduri. Stau şi mă gândesc dacă n‑ar trebui să acţionăm într‑un fel, să vedem dacă e să ne preocupe foarte mult cum evoluează omul şi, mai ales, cum se integrează într‑o asemenea societate care nu va fi o societate formată numai din oameni, ci o societate în care comunicarea între oameni şi maşini devine o necesitate. Şi atunci, dacă maşinile sunt superioare unora – şi categoric, ar putea să ajungă maşini care să fie mai bune decât unii oameni, la un moment dat – ne întrebăm ce fac acei oameni? De fapt există mai multe semne de întrebare în lume. În SUA, la un moment dat, un raport prevedea că în următorii 20‑30 de ani vor fi aproape două miliarde de oameni inutili, pentru că nivelul de automatizare va fi atât de înalt, încât problemele vor fi rezolvate cu maşinile şi nu cu oamenii. Şi atunci te întrebi: ce facem, încotro mergem, lăsăm aşa? Sau găsim alte formule? Ştiinţa nu poate fi oprită. Tehnologia nu poate fi oprită. Dar, în acelaşi timp, pot fi luate măsuri de precauţie pentru ca omul să aibă rolul lui în societate şi, mai ales, să avem grijă ca evoluţia lui să fie o evoluţie normală, firească.
Ingineria minţii
La un moment dat, când ni se înfăţişa, să spunem, complexitatea creierului uman şi se aprecia realizarea unui dispozitiv care să‑i repete funcţiile, ca fiind de dimensiunea globului pământesc, ni se părea că acest lucru ne dă relaxarea să nu fim în gardă. Lucrurile au evoluat şi nu mai e nevoie să se creeze ceva de acest gen, pentru că au colaborat nanotehnologia, biotehnologia, informatica, ştiinţele cognitive…
La nivelul acestui secol se vorbeşte despre conectivitate şi corelat cu aceasta se vorbeşte de complexitate. La nivelul întregii lumi există câteva proiecte majore de cercetare vizând funcţionarea creierului uman. Sunt proiecte la nivelul Europei, Human Brain Project, proiect în Statele Unite, Brain initiative, datorată lui Obama, şi în Japonia, Brain mind, program naţional de cercetare. China are program naţional de cercetare, Australia are program naţional de cercetare, Coreea de Sud are program naţional de cercetare a creierului. Deci, lumea este preocupată să înţeleagă ce este creierul. De vreo zece ani mă frământ foarte mult cu această problemă şi am iniţiat în cadrul Facultăţii de automatică un seminar ştiinţific interdisciplinar în care am invitat şi doctori, şi psihologi, şi filosofi, şi matematicieni, şi sistemişti, şi specialişti IT, încercând să descifrăm relaţia între minte şi creier. De fapt, am intitulat seminarul Ingineria minţii, pentru că am vrea să ştim exact cine suntem, de ce suntem şi, mai ales, ce vom fi. Şi ar trebui să înţelegem exact cum funcţionează creierul uman. N‑avem resursa necesară să fim la nivelul acestor programe mai mari, dar aş vrea să vă spun că preocuparea mare, deosebită a specialiştilor este aceea de a înţelege mecanismele care stau la baza funcţionării creierului uman, mecanisme care generează un anumit comportament. Şi, mai ales, să înţelegem dacă este posibil să creăm în perspectivă maşini sau sisteme de prelucrare a informaţiei şi cunoştinţelor de data aceasta, similare sistemelor de procesare la nivel cortical. Sunt foarte multe rezultate obţinute, ne preocupă şi pe noi. Şi este motivul pentru care în cadrul Academiei Române am iniţiat crearea Centrului Naţional pentru Cercetarea Creierului. Este aprobat şi încercăm să obţinem finanţarea corespunzătoare, în aşa fel încât resursele umane pe care le avem în domeniul neuroştiinţelor, neurologiei, neuroinformaticii, neurotehnologiei şi, nu în ultimul rând, neuro‑psiho‑farmacologiei să fie folosite în sensul măcar de a înţelege ce se întâmplă în lume şi a fi parte a unui asemenea program mare de cercetare la nivel global. Lumea este foarte preocupată.
(Continuare în nr. 2/2021)
■ Inginer energetician român, profesor
Mihaela Helmis în dialog cu Ioan Dumitrache
