Ενα Κβάντο Αυτοματισμού στη μάθηση

Σε κάποια στιγμή ελέγχου της πορείας με το δίκτυο έθεσα το πρόβλημα τι μπορεί να είναι η τεχνολογία BEEP που ανέπτυσσε ο Marshall Rose ? Η ερώτηση τέθηκε γιατί στο υπόβαθρο της πορείας σταδιακά προέκυψε να λειτουργεί κάτι σαν ραντάρ για εντοπισμό καινοτομικών γεγονότων σε σχέση με το δίκτυο [1].

Εικόνα Σε PDF

Διάβασα το άρθρο του Rohit Khare, μια συστημική ανάλυση το θέματος *ΤP (FTP, SMTP, HTTP, ..) που τεκμηρίωνε το σκεπτικό του M.Rose για ενσωμάτωση στοιχείων γνώσης στο λογισμικό προς χάριν των προγραμματιστών νέων εφαρμογών στο διαδίκτυο ώστε να μη φτιάχνει ο καθένας το δικό του TP.

Βρήκα και ένα διδακτορικό της ομάδας Principia Cybernetica Project (με βασικό μέντορα τον Turchin) περί embedded and truncated knowledge in goods and services με συγγραφέα τον Bertin Martens να δείχνει ότι το μέγιστο μέρος της γνώσης στην ανθρωπότητα μεταδίδεται από εργαλεία και μηχανισμούς στα καθημερινά της ζωής (εμπόριο, παραγωγή).

Θεώρησα ότι το επόμενο Κβάντο Αυτοματισμού δηλ. βήμα καινοτομίας του δικτύου, έχει να κάνει με Επικοινωνία Γνώσης.

Ομως τα USENET news ήταν ήδη πραγματικότητα από το '80 οπότε τι καινοτομία έβλεπα ?, δεν είχα απάντηση, όμως ήμουν πεισμένος ότι κάτι καινούργιο υπήρχε. Ήταν η μεγάλη κλίμακα που ελάμβανε χώρα, με το USENET news σε ρόλο πρωτοτύπου. Έτσι εντόπισα και έγινα από τους πρώτους εγγεγραμμένους χρήστες (σε ρόλο παραγωγού) της NUPEDIA μια περίπτωση επικοινωνίας γνώσης που έγινε αργότερα η WIKIPEDIA. Το πλέον γνωστό παράδειγμα επικοινωνίας γνώσης, φτιαγμένο από τη δύναμη crowdsourcing (το νόμο του LINUS σύμφωνα με τον ESR - Eric Raymond)

Το ίδιο θέμα δηλ. επικοινωνία γνώσης - μάθηση στην εποχή του υπολογιστή απασχολεί εδώ και χρόνια τη σχολή Seymour Papert [2] που δημιούργησε σημαντικά πράγματα όπως LOGO, MINDSTORMS, SQUEAK και πρόσφατα συνέβαλε στο έργο OLPC.

Το θέμα μάθηση με απασχόλησε από την αρχή της εμπλοκής με τα δικτυακά, η πλέον συστηματική προσέγγιση πήρε το όνομα ISLAB - Ιnternet Systematics Lab και είχε σημείο αναφοράς μεγαλύτερα παιδιά, περισσότερο κοντά στο εγχείρημα CISCO NETWORK ACADEMY (ανακάλυψα και συμμετείχα στο πεδίο αυτό με προτροπή για διερεύνηση από τον καθ.Β.Μάγκλαρη (ΕΜΠ) και συνεννόηση με τον Δρ.Τ.Χιώτη (ΕΔΕΤ). Η συμμετοχή στο πρόγραμμα CNA έγινε καταλύτης στη παραπέρα επεξεργασία ενός σκεπτικού περί μάθησης που σταδιακά διαμόρφωσα και εφάρμοσα το διάστημα 2003 -2006 στη περιοχή γνώσης σχετικά με την ασφάλεια στο διαδίκτυο (δες περί ISLAB [3]).

Να λοιπόν, που με το έργο ISLAB δοκίμαζα μια εκδοχή της καινοτομίας, ένα παράδειγμα επικοινωνίας γνώσης σε τοπική κλίμακα βέβαια (intranet).

Ενα Κβάντο Αυτοματισμού πάνω στην βασική διαδικασία του εργαστηρίου δικτύων, αυτοματισμό σε σχέση με τη προηγούμενη πιο χειροκίνητη διαδικασία της περιόδου ΑΡΙΑΔΝΗ. Θυμάμαι ότι βασικό στοιχείο του σχεδιασμού των εργαλείων Multimedia Email (περίοδος EPMHS) ήταν η υποστήριξη επικοινωνίας στα ελληνικά και για εφαρμογή σκεφτόμουνα τα της δικής μας κοινότητας (Ανάπτυξη και λειτουργία δικτύων). Μάλιστα είχα σκεφτεί το ΠΕΣ - πρόχειρες ενημερωτικές σημειώσεις (α λα RFC - Request For Comment), σαν τη βασική μονάδα επικοινωνίας μεταξύ μας αλλά ...

Ο αρχικός CTO (Walter Bender) του έργου One Laptop per Child αναφέρει σαν βασική ιδέα του έργου το σύστημα μάθησης:

We developed Sugar as a free software project, not just because we believe that is a superior (technological, economic, political, legal, and moral) framework for software development, but also because learning wants to be free (as in speech). Our goal has been to imbue into the education industry the culture of collaboration and critique that go hand in hand with free software.

Ξεχωρίζω τη φράση learning wants to be free και τον στόχο του έργου imbue into education industry the culture of collaboration and critique that go hand in hand with free software δηλαδή να εμφυτευθεί στην εκπαίδευση η συνεργατική κουλτούρα και η σχέση με το ελεύθερο λογισμικό.

Το δικό μου σκεπτικό ήταν να πάρω κάτι πίσω από τη διαδικασία μάθησης του κάθε μαθητή που υποστήριζα στο εργαστήριο δικτύων. Αρχικά είχαμε την ψηφιακή έκδοση της πτυχιακής σαν μηχανισμό επικοινωνίας των γνώσεων αλλά δεν έλυνε το πρόβλημα, ήθελα κάτι πιο επεξεργάσιμο σαν επικοινωνία, κάτι πιο web2.0 με τη σημερινή ορολογία δηλαδή ψηφιακό περιεχόμενο από τους μαθητές-σε-ρόλο-δασκάλου πιο εύκολο στην επεξεργασία από όλους τους συμμετέχοντες παράγοντες. Ειδικά το πρόβλημα "δεξιότητες" δηλαδή πώς μεταδίδεται μαθησιακό περιεχόμενο αυτού του τύπου ? που έχει σημείο αναφοράς τον μαθητή-σε-ρόλο-δασκάλου.

Κάπως έτσι γεννήθηκε και εφαρμόστηκε κατά το δυνατόν μια μέθοδος που ονόμασα reflected learning [3], σαν περίπτωση εφαρμογής της ιδέας περί αυτοματισμού στην επικοινωνία γνώσης δηλαδή μέσα στο πλαίσιο της αναζήτησης κάτι νέου. Ένα νέο βήμα στη συνέχεια του αρχικού προβληματισμό "Αριάδνη Τι?" [4]

Γιατί όλη αυτή η παραπάνω κρυπτογραφία :-) ?
το απλό "μετά την ΑΡΙΑΔΝΗ και τον ΕΡΜΗ τι ?" και η απάντηση "το ISLAB"
τα λέει όλα. Οι φάσεις ΑΡΙΑΔΝΗ, ΕΡΜΗΣ, ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ προετοίμασαν την επόμενη φάση
ΝΕΤ8 = Network Theory (δες πρόχειρη περιγραφή στα αγγλικά εξ'ανάγκης)


ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

σημ.[1] από κάποιο σημείο και μετά η παρακολούθηση των διαδικτυακών εξελίξεων έγινε βασικό στοιχείο της καθημερινής εργασίας, πάντα βέβαια στο πλαίσιο την κατανόησης του "νέου υπολογιστή", στην αναζήτηση πηγών γνώσης περί αυτού, γενικά κάθε ζωτικού στοιχείου όπως διάλογοι σε λίστες, διαφημίσεις και κυρίως παρακολούθηση του έργου πρωτοπόρων παραγόντων όπως ο MTR (M.Rose).

Άρχισα τη συλλογή από τη μπροσούρα TELEFILE (X.25 switch, desktop type) και τα σχετικά πειράματα, πέρασα από συνεργασίες όπως το ντέμο δεξιότητας ρύθμισης μόντεμ από τον Stuart Mainwaring - EUROKOM.IE το 1987 και η αναζήτηση γνώσεων περί του θέματος "δίκτυο" το 1998 είχε αποτέλεσμα περίπου 9000 URL (και αντίστοιχο πλήθος EMAIL) μαρκαρισμένα με 300 περίπου θεματικά TAGS με σκοπό να φτιάξω κάποια HTML δομή που θα κωδικοποιούσε κάπως μια γνώση χρήσιμη για την κατανόηση του θέματος "τι είναι δίκτυο".

σημ.[2] εφαρμογή μεθόδων και εργαλείων υπολογιστικής για προσδιορισμό ενός νέου μοντέλου μάθησης.

σημ.[3] περιγραφή της ιδέας

σημ.[4] σύμφωνα με τον Λ.Σαραγά στο ΔΗΜΟΚΡΙΤΟ ο μύθος για την Αριάδνη και το Μίτο της αποτελεί ένα υπόδειγμα αποφυγής εγκλωβισμού της νόησης σε αδιέξοδο. Για μένα το ότι ο μίτος των Κβάντων Αυτοματισμού προέκυψε σαν η απάντηση που έδωσα στο ερώτημα "Αριάδνη Τι?" είναι μια περίεργη σύμπτωση στο παιχνίδι των λέξεων όπως το περιγράφει ο D.Hofstadter στο βιβλίο An eternal golden braid. Πάντως η απάντηση αυτή γύρω στο 1999 μου έδωσε μια ιδιαίτερη ικανοποίηση γιατί είχα πλέον μια σταθερή εικόνα για το δίκτυο. Παρόμοια με την εικόνα του machine-cycle MICRO-16V στο παλμογράφο του Essex το 1975, παρόμοια με την εικόνα περί υπολογισμού που δίνουν οι combinators S,K,I της μηχανής SASL που έφτιαξε ο David Turner στο St.Andrews / Kent την οποία είδα το 1980.
(δες αναδρομή σε ποιούς ώμους ανέβηκα για να μπορέσω να δώ κάτι)

Το Κβάντο Αυτοματισμού

Δηλαδή μια ποσότητα Αυτοματισμού που αντιστοιχεί σε χειροκίνητη διαδικασία.

Αυτή είναι η βασική έννοια που βρήκα για να περιγράψω κάθε βήμα εξέλιξης του Διαδικτύου (εννοώ την ΥΠΟΔΟΜΗ με διάφορα ονόματα όπως Arpanet, Catenet, Internet, Web, ..)

Για την ακρίβεια η παρατήρηση αφορά και το Τηλεπικοινωνιακό Δίκτυο, τη πρώτη ΥΠΟΔΟΜΗ επικοινωνίας, πάνω στην οποία επικάθεται - overlay το διαδίκτυο.

Ο Αυτοματισμός σαν γενική έννοια βέβαια είναι όπως τον προσδιόρισε ο Αλαν Τιουρινκ αρχικά σε πλαίσιο με θεωρητικό προσανατολισμό με τη ομώνυμη ΜΗΧΑΝΗ ΤΟΥΡΙΝΚ (*) το 1936 και αργότερα με τον ΚΟΛΟΣΣΟ ο οποίος αντιμετώπισε το σύστημα ΕΝΙΓΜΑ των Γερμανών στο 2ο παγκόσμιο πόλεμο.

Η χειροκίνητη διαδικασία αφορά γενικά Χρήστες, Διαχειριστές της (κατανεμημένης) ΥΠΟΔΟΜΗΣ. Για παράδειγμα η αρχή του Yahoo ήταν απλά ένα HTML αρχείο κατάλογος κάποιων δημοφιλών και χρήσιμων σάιτ, στη συνέχεια έγινε υπηρεσία αλλά το back-end ήταν χειροκίνητο μέχρι που ήρθε ο Γούγλης Google να το αυτοματοποιήσει με το στατιστικό αλγόριθμο.

Κάθε καινοτομία (^) στο διαδίκτυο την ανάγω σε μια σειρά τεχνολογικά βήματα που εξελικτικά έλαβαν χώρα με το κάθε βήμα να εισάγει κάποιον αυτοματισμό.

Η λέξη Κβάντο προσδιορίζει τον πεπερασμένο χαρακτήρα και το συγκεκριμένο του Αυτοματισμού, έναντι στον ΚΑΘΟΛΙΚΟ Αυτοματισμό που ανακάλυψε ο ΤΟΥΡΙΝΚ και είναι ο πλέον ισχυρός τύπος(#).

Μια σειρά από Κβάντα εφαρμόστηκαν στην αρχική Υποδομή επικοινωνίας (ΠΙΝΑΚΑΣ βίσματα, τηλεφωνητές, γραμμές τηλεφώνου) για να έχουμε τις σημερινές σύγχρονες επικοινωνίες, με αρχή το Κβάντο STROWGER. Το ακόλουθο διάγραμμα περιγράφει τα βήματα εξέλιξης του τηλεφωνικού δικτύου.

Το δίκτυο υπολογιστών ARPANET (αρχικά στις ΗΠΑ) βασισμένο στην Υποδομή Ψηφιακό Δίκτυο αλλά με διαφορετικό τύπο Κόμβου-Μεταγωγέα (αυτόματη μετάδοση και δρομολόγηση) για αντιμετώπιση καταστροφής τμημάτων της Υποδομής σε περίοδο πολέμου ήταν το επόμενο βήμα (+).

Η βασική λειτουργία του ARPANET είναι η αυτόματη σύνδεση τερματικών σταθμών (τηλέτυπα, ΤΤΥ, VDU) σε Κεντρικούς Υπολογιστές και η μεταφορά αρχείων μεταξύ υπολογιστών διαφορετικών κατασκευαστών. Τυχαία καινοτομία το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο που έγινε η πλέον διαδεδομένη εφαρμογή.

Σε επόμενο βήμα τo βασικό λογισμισμό NCP του ARPANET αντικατεστάθηκε από το TCPIP μια βελτίωση μηχανισμών αυτόματης διασύνδεσης.

Η εμπλοκή των πανεπιστημίων στην ανάπτυξη του INTERNET μετασχηματίζει σε επιστημονικό σκοπό το Δίκτυο και φέρνει το διαχωρισμό του Στρατιωτικού τμήματος.

Το λογισμικό BSD βασισμένο στις καινοτομίες των Λειτουργικών Συστημάτων MULTICS και UΝΙΧ (ενσωματώνει και διανέμει "ανοικτά" το TCPIP) καθώς και η "ελεύθερη" οργάνωση IETF αποτελούν τη νέα ΥΠΟΔΟΜΗ και ΚΟΙΝΟΤΗΤΑ (κυρίως μηχανικών) που συγκροτούν τη κρίσιμη μάζα ανάπτυξης.

Η σημασία των εξελίξεων αυτών αναγκάζει τη MICROSOFT να αποδεχτεί τη σύνδεση του PC στο διαδίκτυο
ένα νέο Κβάντο όπου μια σειρά ασύνδετες διαδικασίες μετασχηματίζονται από τον αυτοματισμό του διαδικτύου. Μετά είχαμε τον MOSAIC και τη διόγκωση του ιστού World-Wide-Web μια νέα αλυσίδα εξελίξεων. WWW = FTP + multimedia έλεγαν οι κυνικοί, όπως πάντα θιασώτες του χειροκίνητου LMI (line mode interface) συστήματος διεπαφής και ορθώς ίσως αλλά το Κβάντο Αυτοματισμού επέτρεψε και στον πλέον αμύητο να κλικάρει στη τεχνολογία.


(*) Σκέφτηκε τον αυτοματισμό σε δύο επίπεδα, ο ΚΑΘΟΛΙΚΟΣ αυτοματισμός που εξομοιώνει - emulate κάθε πιθανή μηχανή ΤΟΥΡΙΝΚ (που έχει αυτοματισμό του δεύτερου επιπέδου). Πως ? με την κωδικοποίηση της ΚΑΘΟΛΙΚΗΣ μηχανής σε 0/1 και εναπόθεσης πάνω στην ταινία δεδομένων της. Μια παρόμοια τεχνική ονομάζεται Γκεντελοποίηση (Godelization). Ο αυτοματισμός του δεύτερου επιπέδου είναι περιορισμένης εμβέλειας για παράδειγμα όπως ο αυτοματισμός του Strowger που αντικατέστησε τους λειτουργούς τηλεφωνικών κέντρων του περασμένου αιώνα.

(^) Προωθημένη Έννοια: το Δίκτυο όπως και ο Υπολογιστής εξελίσσονται με ταυτόχρονη δημιουργία εννοιών που δεν γνωρίζαμε. Μεταγωγή Πακέτου, Ιδεατό Τερματικό, Ηλεκτρονικό Ταχυδρομείο, Διαδίκτυο, Ονοματοδοσία DNS, Δρομολόγηση Αυτόνομων Συστημάτων, Δικτυακή Υπηρεσία, Υποδομή Ιστός, Μηχανή αναζήτησης, Πλοηγός, Αταξική Διευθυνσιοδότηση, Πολυμεσική Επέκταση Μηνύματος, Καθολικός Εντοπισμός Πληροφοριο-πηγής URL. Ανατρέχοντας στο παρελθόν βρίσκουμε παρόμοια παραδείγματα για έννοιες όπως Πρόγραμμα, Αναδρομή, Λογισμικό, Ολοκληρομένο κύκλωμα, Γλώσσα Προγραμματισμού, Λειτουργικό Σύστημα, Ιδεατή Μνήμη, Οδηγός συσκευής κ.α.

(#) Με τον όρο αυτό επιχειρώ μια σύνδεση με την έρευνα του David Turner sτις γλώσσες προγραμματισμού στην οποία διατυπώνει την ιδέα να μειωθεί η ισχύς τους ώστε να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα του μη-τερματισμού στα προγράμματα, πηγή των περισσότερων σφαλμάτων λογισμικού. Strong Functional Programming ονομάζεται η γραμμή που ακολουθεί, αν πετύχει σίγουρα θα πάρει Νόμπελ.

(+) Η ΑΡΙΑΔΝΗ είχε την άδεια και αρωγή του πρωτεργάτη των Ευρωπαικών Δικτύων Peter Kirstein - University College London Prof. για να μπει στο NSFNET με Στατική δρομολόγηση το 1990 και Αυτόνομη δρομολόγηση το 1992 εκπροσωπόντας την Ελλάδα. Ανακάλυψα ένα γραπτό (1997) του Peter Kirstein με θέμα τη συμβολή του στο ARPANET όπου για πρώτη φορά έμαθα το πραγματικό νόημα της διαφοράς Μεταγωγή Κυκλώματος - Μεταγωγή Πακέτου, πέρα από τα κλασσικά που λένε οι σημειώσεις των διαλέξεων και τα βιβλία. Ηταν η ιδιότητα Stateless Operation των κόμβων NCP έναντι αυτών με Stateful Operation του τηλεφωνικού δικτύου που έκανε τη διαφορά. Εναλλακτική όδευση επέτρεπαν και οι δύο τεχνολογίες όμως ο χρόνος ανασύστασης στη περίπτωση των Stateful συνδέσεων ήταν υπερβολικά μεγάλος και γιαυτό μη αποδεκτός.

To γραπτό πρέπει να διαβαστεί από αυτούς τόσο στο ΔΗΜΟΚΡΙΤΟ όσο και στο ΕΜΠ (Επιτροπη αξιολόγησης ακούς ?) που θεωρούν ότι η επιλογή να μετατρέψω την ΑΡΙΑΔΝΗ-COSINE σε ΑΡΙΑΔΝΗ-INTERNET single-handed (σε ότι αφορά την ιδέα, το σχέδιο, τη στελέχωση, τη καθοδήγηση, τη διάχυση και τον ευαγγελισμό) ήταν απλό development ενώ θα έπρεπε να βλέπουν μια καινοτομία.

Πέρα από το μάθημα τεχνολογίας που πήρα, η ιστορική αναφορά του P.Kirstein στα εμπόδια ανθρώπων που συνάντησε αποτελούν μια κάποια ανακούφιση αλλά και προτροπή να γράψω για παρόμοιες εμπειρίες που είχα. Τι λέτε ?