เรื่องวิทย์ ๆ

โดยปรกติแล้วผมจะชอบเข้าไปอ่านบทความทางวิทยาศาสตร์ที่ ScienceDaily บ่อย ๆ ครับ ที่นั่นเป็นที่ ๆ มีทั้งข่าวสารและบทความล่าสุดของวงการวิทยาศาสตร์ในโลกใบนี้

อินเตอร์เน็ตนี่มันดีเน้อะ มันช่วยให้บทความ, วารสาร หรือข่าวสารทางวิทยาศาสตร์ เผยแพร่ได้อย่างรวดเร็วมาก ๆ ไม่เหมือนสมัยก่อนที่ต้องมาเสียเวลาตีพิมพ์เป็นรูปเล่ม ชักช้าเพราะติดระบบคอขวดของสำนักพิมพ์

วิทยาศาสตร์เป็นวิชาที่มักถูกโจมตีอยู่เสมอว่าเป็นวิชาที่คิดแบบแยกส่วน ซึ่งโดยส่วนตัวแล้วผมก็เห็นว่าจริงว่ะ แต่มันช่วยไม่ได้อ่ะครับ ในเมื่อวิชาที่คิดแบบรวมส่วนอย่างลัทธิเต๋า, ลัทธิขงจื๊อ หรือศาสนาพุทธ ซึ่งจริง ๆ อธิบายธรรมชาติได้ดีกว่าเป็นไหน ๆ มันดันเข้าใจยากอ่ะ คนธรรมดาอย่างพวกเราก็เลยจำเป็นต้องคิดแบบแยกส่วนต่อไป

เวลาผมเข้าไปอ่าน ผมกลับไม่ค่อยสนใจจะอ่านหัวข้อจำพวก Computer & Math หรอกนะ เอ้อ แปลกดี คนวงการคอมพิวเตอร์อย่างผมกลับไม่อ่าน แล้วผมอ่านอะไรล่ะ?

ผมอ่านเกี่ยวกับ Mind & Brain ครับ โดยเน้นอ่านในส่วนของ NeuroScience ซึ่งเป็นศาสตร์ที่อธิบายถึงโครงข่ายระบบประสาทในสมอง แต่อ๊ะ ๆ ผมไม่ได้คิดจะเป็นแพทย์ครับ แล้วมันก็เป็นไปไม่ได้ด้วย เพราะผมไม่มีสติปัญญาขนาดจะเป็นแพทย์ได้ หัวข้อพวกนี้ต้องให้หัวไบรท์ ๆ อย่างแพทย์มาอ่านครับ ถึงจะแตกฉาน

บางครั้งเราต้องทำความเข้าใจอย่างนึงครับว่า วิชาทางคอมพิวเตอร์นั้น ถ้าเป็นวิชาทางทฤษฎีซึ่งประยุกต์ปฏิบัติออกมาเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อใช้สำหรับบริหารจัดการหน่วยความจำแล้ว ล้วนต้องสร้างโมเดลด้วยคณิตศาสตร์ทั้งสิ้น

ซึ่งเราจะพบว่าหากจะประยุกต์ศาสตร์ทั้งหลายทั้งปวง ให้อยู่ในรูปของโปรแกรมคอมพิวเตอร์แล้วไซร้ เราก็จำเป็นต้องทำมันให้อยู่ในรูปของโมเดลทางคณิตศาสตร์ หรือก็คือชุดสมการทางคณิตศาสตร์นั่นเอง

ผมจำได้ว่าตอนที่ทำ Speech Recognition ผมได้อ่านอยู่บทนึงซึ่งเป็นบทเริ่มต้น ผู้แต่งเขียนไว้อย่างชัดเจนว่า ชุดสมการ Recursion เพื่อใช้หาค่าสัมประสิทธิ์สะท้อนกลับ สำหรับใช้เป็น Vector Train Set หรือ Vector Test Set เพื่อการเทียบค่าเสียงพูดนั้น คิดค้นขึ้นมาจากการศึกษาและประยุกต์รูปร่างของช่องคอ, เพดานปาก, ลิ้นไก่, โพรงจมูก, ปอด และกระบังลม ให้กลายมาเป็นสมการทางคณิตศาสตร์

อีกตัวอย่างนึง คิดว่าน่าจะมีคนเคยประยุกต์ใช้งาน Neural Network ซึ่งเป็นการสร้างโมเดลเพื่อ Train ให้ระบบรู้จำฉลาดขึ้นเรื่อย ๆ ก็จะพบว่าโมเดลดังกล่าวนั้น ประยุกต์มาจากรูปร่างของเซลส์ประสาทสมองเช่นกัน

ภาพข้างบนเป็นโมเดล Neural Network ขององค์การนาซ่าครับ คือพอดีว่าเขาคิดจะไปดาวอังคารน่ะ คิดถึงขนาดว่าจะสร้างสภาพแวดล้อม เพื่อให้เอื้ออำนวยต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์เลยนะ กะว่าจะให้มีการผลิตไนโตรเจน, ออกซิเจน, คาร์บอนไดออกไซด์, ไฮโดรเจน, มีเทน แล้วสามารถควบแน่นกลายเป็นน้ำ แล้วระเหยกลับไปกลับมา เพื่อให้มีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตได้ ซึ่งการจะทำได้ก็ต้องใช้คอมพิวเตอร์เข้าไปช่วยคำนวณด้วย และเนื่องจากต้องทำให้เป็นระบบอัตโนมัติเพื่อให้เกิดความสมดุล จึงจำเป็นต้องนำ Neural Network เข้าไปเป็นส่วนหลักของระบบอัตโนมัติดังกล่าว อะไรประมาณนั้น ชักจะนอกเรื่องไปใหญ่แล้ว

ทีนี้วกกลับมาที่เรื่องที่ผมจะโม้ คือผมจะบอกว่าจริง ๆ แล้วคอมพิวเตอร์นั้น ตัวมันเองไม่มีอะไรหรอก มันเป็นแค่เครื่องคำนวณซึ่งสามารถทำงานได้เร็ว และก็จดจำได้มากก็เท่านั้นเอง

จุดสำคัญมันจึงอยู่ทีว่าเราจะสามารถประยุกต์สิ่งรอบข้าง หรือสิ่งต่าง ๆ ในสาขาวิชาอื่น แล้วนำสิ่งเหล่านั้นมาสร้างออกมาเป็นโมเดลทางคณิตศาสตร์ เพื่อมาเขียนเป็นโปรแกรมสำหรับสั่งงานคอมพิวเตอร์ได้หรือเปล่า

โม้มาถึงตรงนี้ก็เลยกลายเป็นว่า คณิตศาสตร์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวิชาคอมพิวเตอร์ ไปโดยปริยายอ่ะดิ อ่ะนะ

[tags]คอมพิวเตอร์,คณิตศาสตร์,โมเดลคณิตศาสตร์,การสร้างซอฟต์แวร์,Neural Network,NeuroScience[/tags]