www.wolframalpha

Alkalmazott Informatikai Intézeti Tanszék

MŰSZAKI INFORMATIKA

 A Wolfram Alpha tudásgép

https://www.wolframalpha.com/

Dr.Dudás László

0.



Dr.Dudás László

 Témakörök  Bevezetés  Történeti háttér – az idevezető út  Technológia – a négy komponens  Technológia – Érdekes tények

 Konklúzió

Forrás: Pedro Gaspar: SIGC 2010/2011 Wolfram Alpha . An introduction to the underlying technology

1.



Dr.Dudás László

 Bevezetés

 Nem egy – alapvetően szintaktikai - keresőprogram, mint pl. a Google, vagy a Bing

 Nem olyan statikus ismerethalmaz, mint a Wikipédia, vagy az Encyclopédia

 Valós idejű számítási válaszadó rendszer


2.



Dr.Dudás László

 Bevezetés

 Cél: „A Wolfram Alpha hosszútávú célja minden rendszerezett tudás azonnali számíthatóságának és elérhetőségének biztosítása mindenki számára.”

 Rendszerezett tudás: - Tárgyszerű adatok - Modellek - Módszerek - Algoritmusok - Képletek Forrás: Pedro Gaspar: SIGC 2010/2011 Wolfram Alpha . An introduction to the underlying technology

3.



Dr.Dudás László

 Bevezetés

 Már kidolgozott területek: - Matematika - Statisztika és adatelemzés - Fizika - Kémia - Anyagok - Műszaki tudományok - Csillagászat - Földtudományok - Élettudományok - Számítástudomány - Egységek és mértékek - Dátumok és időpontok - Időjárás - Helyszínek és geográfia - Emberek és történelem - Kultúra és média - Zene

- Szavak és nyelvészet - Sport és játékok - Színek - Pénz és üzlet - Szocio-ökonómiai adatok - Egészség és gyógyászat - Étel és táplálkozás - Oktatás - Szervezetek - Szállítás - Technológiák - Web- és komputerrendszerek


4.



Dr.Dudás László

 Történeti háttér – az idevezető út

 A névadó és projektvezető: Stephen Wolfram  Öt éves munka betetőződése és 25 éves megelőző fejlesztésé  Stephen a Wolfram Research céget 1987-ben indította, elsősorban a Mathematica szoftverre összpontosítva  A szoftver a Mathematicán alapul és 2009-ben 7 millió programsorból állt.  CPU-k ezrein fut 4 helyszínre szétosztva (2009).


5.



Dr.Dudás László

 Történeti háttér – az idevezető út

 2002-ben Stephen publikálta az „A New Kind of Science” c. könyvét Ingyenes elérés a weben!  A könyvben lefektetett elveken alapuló terméket 2004-ben kezdték fejleszteni Wolfram Alpha néven  A Wolfram Alpha hivatalosan 2009-ben jelent meg a közönség számára.

https://www.wolframscience.com/nksonline/toc.html Forrás: Pedro Gaspar: SIGC 2010/2011 Wolfram Alpha . An introduction to the underlying technology

6.



Dr.Dudás László

 Történeti háttér – számítható tudás

 A Rendszerezett Adatok és a Kiszámítható Tudás története Krisztus előtt 20 000-re nyúlik vissza az aritmetika feltalálásával. Lásd: http://www.wolframdatasummit.org/2010/timeline.html

 Tudományos könyvek, enciklopédiák, népszámlálások, térképek már az Ősi Mezopotámia óta gyűjtik az adatokat.


7.



Dr.Dudás László

 Technológia – a négy komponens

 Hogyan épül fel és működik a Wolfram Alpha?  A felépítés négy modulon alapszik


8.



Dr.Dudás László

 1. modul - Adatgyűjtés

 Területek szakértői segítik a teamet a legjobb adatok megtalálásában és ellenőrzésében.  Külső, szervezeten kívülről jövő adatfelajlánlás szintén lehetséges, de az összes ilyen adatot szigorúan ellenőrzik.  Az adatok gyakorlatilag 100%-a nem az Internetről származik.  Az adatgyűjtés és ellenőrzés a munka kb. 5%-a.


9.



Dr.Dudás László

 1. modul - Adatgyűjtés


10.



Dr.Dudás László

11.

 2. modul – Formalizálás

 A gyűjtött adatok szervezése, hogy feldolgozhatóvá váljon.  Az adat jelöléseinek, egységeinek, és a többi adathoz való kapcsolődásának meghatározása  Az adatok algoritmikus kódolása, hogy amikor szükség van rájuk, rendelkezésre álljanak – kiszámítható adatok.  Az algoritmusok, modellek és egyenletek kódolása a Mathematica program nyelvén, mely egyben a Wolfram Alpha programozási nyelve is.




Dr.Dudás László

 2. modul – Formalizálás..

 A Mathematica nyelvén tetszőleges strukturált kifejezések reprezentálhatók.  Eredményként a kód tömörebb, mint pl. a Java, vagy Python nyelveknél.  A Mathematica hatalmas függvény- és algoritmuskészlettel bír, melyen új, akár összetettebb algoritmusok is implementálhatók.

 Az új függvényekkel még könnyebb az új algoritmusok implementálása.


12.



Dr.Dudás László


 Példa egy formalizálásra


13.



Dr.Dudás László


 Példa egy másik formalizálásra


14.



Dr.Dudás László

 3. modul – Természetes nyelv feldolgozás (NLP)

 A rendszer és a felhasználók közti interakció legkényelmesebb eszköze a természetes emberi nyelv.  A probléma abban van, hogy a rendszer csak kis szövegrészletekkel találkozik az input során, és ezeknek kell egyértelmű jelentést tulajdonítania. Nagyobb szövegmennyiséggel éppen könnyebb lenne a feladat.  Az implementált megoldások általában jó eredménnyel működnek.

Forrás: Pedro Gaspar: SIGC 2010/2011 Wolfram Alpha . An introduction to the underlying technology http://www.strath.ac.uk/research/subjects/speechlanguagetherapy/

15.



Dr.Dudás László


 Példa: szöveges kérdés


16.



Dr.Dudás László


 2. Példa


17.



Dr.Dudás László


 3. Példa


18.



Dr.Dudás László


 4. Példa


19.



Dr.Dudás László

 4. modul – Vizualizálás

 A Wolfram Alfa egyik vonzó tulajdonsága az eredmények vizuális megjelenítése.  A Mathematicának több eszköze is van erre a kihívásra, hogy az igényes „számítási esztétikának” megfeleljen.  Egy adott specifikus szimbolikus reprezentálás esetére ez automatizálja, mi és hogyan legyen prezentálva.


20.



Dr.Dudás László


 1. Példa


21.



Dr.Dudás László


 2. Példa


22.



Dr.Dudás László


 3. Példa


23.



Dr.Dudás László


 3. Példa (ellenőrizve)


23.



Dr.Dudás László


 4. Példa


24.



Dr.Dudás László


 5. Példa


25.



Dr.Dudás László


 6. Példa


26.



Dr.Dudás László


 7. Példa


27.



Dr.Dudás László


 8. Példa


28.



Dr.Dudás László

 Technológia – Érdekes tények

 Több mint 10 trillió adat.  Több mint 50 000 algoritmus és modellfajta.  Több mint 1 000 felhasználói nyelv.  Több mint 8 millió sornyi szimbolikus Mathematica kód.  Szuperszámítógépek clusterein fut, beleértve a világ 44. legnagyobb gépét, az R Smarr-t is.  Sok száz terabájtnyi tároló.


29.



Dr.Dudás László

 Amikor nem tud valamit


30.



Dr.Dudás László

 Konklúzió

 Az adatreprezentálás és a dolgok halmazára vonatkozó lekérdezések leképezésének lényege hogy ezek számításra is képesek.  A lekérdezéseknél a válasz megadásához egy belső, előre strukturált adatbázist alkalmaz.

 A számítás, feldolgozás egy halom adatot hoz fel a Google keresőgépeihez viszonyítva.  Kevés, vagy semmi információ nincs arról, hogyan dolgozik a rendszer belül.


31.



Dr.Dudás László

 Források, hivatkozások

 Wolfram Alpha weboldal: http://www.wolframalpha.com/ Wolfram Alpha blog: http://blog.wolframalpha.com/  A Wolfram Alpha készítésének története: http://www.stephenwolfram.com/publications/making-wolframalpha/  Vélemények: Wolfram alpha: hogy működik? http://www.computerweekly.com/opinion/Opinion-WolframAlpha-How-does-it-work; http://www.techradar.com/news/internet/how-the-hell-doeswolfram-alpha-work--599561  A Wolfram Alpha architektúrája: http://highscalability.com/wolfram-alpha-architecture  Wolfram Data Summit konferencia: http://www.wolframdatasummit.org/2010/  Wolfram Alpha a youtubon: https://www.youtube.com/user/WolframAlpha

31.

www.wolframalpha

Recommend Documents