விஞ்ஞானக் கணினி – பகுதி 1

தலைப்பைத் தவறாகப் படித்து விட்டோமோ என்று படித்தவுடன் தோணலாம். கவலைப்படாதீர்கள். சரியாகத்தான் படித்திருக்கிறீர்கள். கணினி விஞ்ஞானப் படிப்பு ஒவ்வொரு தெருவோரத்திற்கும் வந்துவிட்டது. இதை ‘சொல்வனத்தில்’ வேறு எழுதி மேலும் ஜன்னல் பறவைகளை உருவாக்க எண்ணமில்லை. ஒரு வெட் கிரைண்டர் வாங்கினால் கணினி விஞ்ஞான சீட் இலவசம் – வெட் கிரைண்டர் விற்ற லாபத்தில் ஒரு குட்டி காலேஜ்!

சில ஆண்டுகளுக்கு முன் உயர்நிலைப்பள்ளி ஒன்றில் விஞ்ஞானம் படிக்கும் மாணவ மாணவியருடன் ஆற்றிய உரையின் சுருக்கம் இக்கட்டுரை. முதலில் இம்மாணவர்களில் எத்தனை பேருக்கு எதிர்காலத்தில் விஞ்ஞானிகளாக விருப்பம் என்று கேட்டேன். மிக நாணத்தோடு சில மாணவிகள் கையைத் தூக்கினார்கள். மற்ற மாணவர்கள் என்ன நினைப்பார்களோ என்று சில மாணவர்கள் தயங்கியபடியே கையைத் தூக்கினார்கள். ஒரு 5 சதவீத மாணவர்களே தேறும். எத்தனை பேருக்கு பொறியிலாளர்கள் ஆகவேண்டும் என்றவுடன் பார்க்க வேண்டுமே – பிரகாசமாகத் தூக்கிய கைகளை எண்ணவே சற்று நேரமாகியது. ஒரு 75 சதவீத மாணவர்கள் எதிர்காலத்தில் எஞ்ஜினீயர்களாக ஆசை என்று சொன்னார்கள். பாக்கி 20 சதவீததினர் சும்மா வேடிக்கை பார்க்க வந்திருந்தனர்.

இம்மாணவர்களின் நோக்கு மிகவும் சுவாரசியமானது. நான் குறிப்பிட்ட 5 சதவீதத்தினர் பலவிதக் குழப்பங்களுடன் கேள்விகளுக்கு பதிலளித்தார்கள். இதில், சிலருக்கு உயிரியலில் ஆவல். சிலருக்கு வேதியியல் மற்றும் பெளதிகம். சிலருக்கு உயிரியல் தொழில்நுட்பம், மனோதத்துவம், வானவியல், விமானவியல், ஏன் பொருளாதாரம் எதையும் விட்டுவைக்கவில்லை. இவர்களின் விஞ்ஞானப் புரிதல் எந்த அளவில் உள்ளது என்று கணிக்க சில கேள்விகள் கேட்க ஆரம்பித்தேன்.

நியூட்டன் மற்றும் ஆப்பிள் கதை கேள்விப்பட்டிருக்கிறீர்களா என்று கேட்ட பொழுது என்னை ஒரு செவ்வாய் கிரக மனிதனாக பார்த்தார்கள். பிறகு இச்சம்பவத்திலிருந்து ஈர்ப்பு சக்தி எப்படிப்பட்ட சக்தி என்று கேட்டபொழுது அப்படி ஒரு நிசப்தம். (பக்கத்திலிருந்த ஆசிரியர்கள் நன்றியோடு என்னை பார்த்தார்கள்! அடுத்த முறை மாணவர்கள் மிகவும் கூச்சலிடும் பொழுது ஒரு உபயோகமான உத்தி சொன்னதற்கு நன்றி). ஒரே ஒரு சுட்டி மாணவி தைரியமாக ‘ரொம்ப வீக் சக்தி சார்’ என்றாள். மற்றவர்கள் வீக்காக பார்த்தார்கள்!

வேதியியலில் ஆவலான மாணவியிடம் எதிர்காலத்தில் விஞ்ஞானியானவுடன் எந்த விதமான கருவிகளை உபயோகப்படுத்துவீர்கள் என்று கேட்டதற்கு, சோதனைக்குழாய், ரசாயனங்கள் என்று பலவற்றையும் சொன்னாள். பெளதிக ஆவல் மாணவன் நிறமாலைக் கருவி, வித வித மைக்ராஸ்கோப், மின்னியல் கருவிகள் என்று அடுக்கினான். வானவியல் ஆவல் மாணவன் டெலஸ்கோப், ரேடியோ மற்றும் எக்ஸ்ரே டிடெக்டர் என்றான். உயிரியல் ஆவல் மாணவி மைக்ராஸ்கோப், செண்ட்ரிபியூஜ் என்று அடுக்கினாள். ஒரு மாணவன்/மாணவி கூட கணினியைத் தங்கள் எதிர்காலக் கருவியாகச் சொல்லவில்லை. கணினியை ஒரு எதிர்கால விஞ்ஞானக் கருவியாக நீங்கள் நினைக்கவில்லையா என்று கேட்டவுடன் நான் செவ்வாயிலிருந்து புதன் கிரக மனிதனானேன்!

கணினியை எதற்கு உபயோகிக்கலாம் என்று கேட்டதற்கு, விளையாட்டு, இணைய மேய்தல், தேடல் மற்றும் எம்.பி.3, யூட்யூப் என்றார்கள். கடந்த இருபது ஆண்டுகளில் மாணவர்கள் கேள்விப்பட்ட பெரிய விஞ்ஞான சோதனைகள் மற்றும் முன்னேற்றங்கள் என்னவென்று கேட்டதற்கு சற்று மெதுவாக சில பதில்கள் வந்தன. சில விஞ்ஞான முன்னேற்றங்களைப் பற்றிச் சொன்னவுடன் சில மாணவர்களுக்கு அதைப் பற்றிய சில விஷயங்களை குவிஸ் போட்டி போல ஒப்பித்தார்கள். முக்கியமானவை இதோ:

1. மனித மரபணுத் திட்டம்
2. ஹப்பிள் டெலஸ்கோப்
3. பூமி வெப்பமடைதல் ஆராய்ச்சி
4. பெரிய ஹேட்ரான் கொலைடர்
5. கூகிள் தேடல் சேவை

நியூட்டனுக்கும் உங்களுக்கும் என்ன வித்தியாசம் இருக்கக்கூடும் என்று கேட்டவுடன் மயான நிசப்தம் – ஆசிரியர்கள் மீண்டும் நன்றியோடு பார்த்தார்கள். ஒரு மாணவன் தைரியமாக ”நியூட்டனுக்கு கூகிள் தேடல் சேவை இல்லை” என்று ஜோக் அடித்தான். சரி, கூகிள் இருப்பதால் மனித குலத்தை நியூட்டனை விட இரு மடங்கு உன்னால் முன்னேறச் செய்ய முடியுமா என்று கேட்டதற்கு வழியத்தான் செய்தான்.

பொதுவாக இப்படிப்பட்ட கேள்விகளைச் சில பல்கலைக்கழக மாணவர்களிடம் கேட்டாலே சரியாக பதில் வராது. நாம் எல்லோரும் நினைப்பது இதுதான்: “சுலபமான எல்லா கண்டுபிடிப்புகள், ஆராய்ச்சிகளையும் நமக்கு முன்னே வந்தவர்கள் செய்து முடித்து விட்டார்கள். நம் பாடுதான் கஷ்டம்!”.

இப்படிப்பட்ட சிந்தனை நேற்று இன்றல்ல, பல நூறு ஆண்டுகளாக சொல்லப்பட்ட ஒன்று. ஆனாலும் விஞ்ஞானம் வளர்ந்து கொண்டுதான் இருக்கிறது. விஞ்ஞானிகள் சோர்ந்து விடுவதில்லை.

பலதரப்பட்ட விஞ்ஞானக் கணினி சமாச்சாரங்களை அலசுவதற்கு முன்பு, பிரிடிஷ் விஞ்ஞானி ஸ்டீவன் உல்ஃப்ராம் அருமையான ஒரு ‘உல்ஃப்ராம் ஆல்ஃபா’ என்ற  இணையதளம் ஒன்றை விஞ்ஞான உலகிற்காக மிக அழகாகப் பரிசளித்துள்ளார். கடந்த 15 ஆண்டுகளில் கணினி உலகில் என்னை அசத்திய முன்னேற்றம் இது. இணைய தொழில்நுட்பத்தை அடுத்த கட்டத்திற்கு எடுத்துச்சென்றுவிட்டார் ஸ்டீவன். இக்கட்டுரையைப் படிக்கும் பெற்றோர்களுக்கு இந்த இணையதளம் அருமையான ஒரு உதவியாளன். அடுத்த முறை உங்கள் மகன் பெளதிக சந்தேகம் கேட்டு வந்தால் பேச்சை மாற்ற வேண்டிய அவசியமில்லை. தேர்ந்த ஆசிரியரைப் போல அசத்தலாம். சரி, கூகிளுக்கும் உல்ஃப்ராமுக்கும் என்ன வித்தியாசம்?

wolframசாதாரண கேள்விகளுக்கு கூகிள் மிக உதவியாக இருக்கும். வியன்னாவில் இப்பொழுது எத்தனை மணி, ’நந்தலாலா’ சினிமா விமர்சனம், உங்களது பங்குகளின் நிலை, இன்றைய தட்பவெப்ப நிலை, ஏன் உங்களது ஃபெட்எக்ஸ் பார்சல்வரை கூகிளிடலாம்! ஆனால் சற்று சிக்கலான கேள்விகளுக்கு கூகிள் அவ்வளவு தோதாக இருப்பதில்லை. உல்ஃபராம் இணையதளத்திற்குப் பின் இருக்கும் ஒரு மிக சக்திவாய்ந்த விஞ்ஞானக் கணக்கிடும் இன்ஜின் மற்றும் அறிவு சேமிப்பு (scientific calculation engine and knowledge base) கூகிளால் நினைத்து பார்க்க முடியாத விஷயங்களை சாத்தியமாக்குகிறது. விஞ்ஞானம், கணிதம், பூகோளம், மருத்துவம் எதையும் விட்டுவைக்கவில்லை. இது உயர்நிலைப்பள்ளி படிக்கும்போது பிரிட்டானிக்கா களஞ்சியத்தை புரட்டுவதைவிட பல்லாயிரம் முறை சுவாரசியமானது.

பெளதிகத்தில் ஆரம்பிப்போம். E=mc2 (இப்படியே டைப் செய்துவிடுங்கள்) என்று ஐன்ஸ்டீனின் பிரசித்தி பெற்ற சமன்பாட்டை உல்ஃபராமில் டைப் செய்தால் சும்மா ஐன்ஸ்டீன் பற்றி சுயசரிதம் எல்லாம் கிடையாது. ஒரு கிலோ எடையைக் கொண்டு அழகாக இந்த சமன்பாட்டை புரியும்படி அழகான விளக்கம். அத்தோடு விடுவதில்லை. அந்த 1 கிலோவை கிளிக்கினால் அதுவே சக்தியாக மாறி மீண்டும் சமன்பாட்டை புரியவைக்க முயற்சிக்கிறது. அதாவது சக்தியும் எடையும் (திணிவு?) எப்படி எளிதாக மாற்றப்படலாம் என்ற ஐன்ஸ்டீன் தத்துவத்தை வளவளவில்லாமல் புரிய வைக்கிறது உல்ஃப்ராம். 30 ஜூல் என்று சக்தியைப்பற்றி சாதாரணமாகக் கேட்டால், ஒரு சின்ன பெளதிக உலகமே திறக்கும் உல்ஃப்ராமில்! பொறியாளர்கள் விரும்பும் BTU, பெளதிக விஞ்ஞானிகள் உபயோகிக்கும் eV என்று சொல்வதோடு விடாமல், இந்த 30 ஜூல்கள் சூரியனிடமிருந்து கிடைக்கும் சக்தியில் எத்தனை பங்கு, ஒரு புகைப்பட ஃப்ளாஷ் வெளிச்சத்தில் எத்தனை பங்கு என்று அசத்தி விடுகிறார்கள். பெளதிக ஆசிரியர்கள் இந்த இணையதளத்தை மேய்ந்தால் வகுப்பில் அறுக்கவே மாட்டார்கள்!

உங்களை ஒரு புகைப்படக் கலைஞர் ‘depth of field’ என்று சொல்லி குழப்பப்பார்க்கிறார் என்று வைத்துக்கொள்வோம். உல்ஃப்ராமில் தேடினால், சுருக்கமாக இந்த விஷயத்தைப் புரியும்படி விளக்குவதோடு விட்டு வைக்காமல், சின்னதாக சம்மந்தப்பட்ட ஒளி பெளதிகத்தை அறிமுகமும் செய்கிறார்கள். கூடவே f-number மற்றும் focal length போன்ற முக்கியமான புகைப்படக்கலை விஷயங்களை சமன்பாட்டை வைத்துப் புரியவைக்கிறார்கள்.

உல்ஃப்ராமை கன்னாபின்னாவென்று கேள்விகள் கேட்கலாம். உதாரணத்திற்கு, சீனப் பெருஞ்சுவரின் நீளத்திற்கும் இந்திய ரயில்வேயின் நீளத்திற்கும் என்ன சம்மந்தம்? இந்திய ரயில்வே ஏறத்தாழ 7 மடங்கு சீனச் சுவரைவிட நீளமானது. இது நான் உல்ஃப்ராமில் கேட்டவுடன் கிடைத்த பளிச் பதில். கனடாவில் உள்ள டொரோண்டோவிற்கும் வான்கூவருக்கும் இடையே உள்ள தூரம் சென்னை டில்லி இடையே உள்ள தூரத்தை விட இரு மடங்கு. இதை உல்ஃப்ராமிடம் இப்படிக் கேட்க வேண்டும்: Distance between Toronto and Vancouver/Distance between Chennai and Delhi. இன்னொரு சுவாரசியமான உதாரணம். ‘human 5ft 5 in’ என்று உல்ஃப்ராமை கேட்டால், உங்கள் பாலினப்படி உங்களது எடை எவ்வளவு இருக்க வேண்டும், எத்தனை கலோரிகள் ஒரு நாளுக்குத் தேவை, நீர், ரத்த அளவு என்று சகல அனாடமியும் கொட்டுகிறது.

உல்ஃப்ராமிடம் “AAGCTAGCTAGC” டைப் செய்து பாருங்கள். இந்த ஜினாம் தொடரை மிக அழகாக விரித்து 22 க்ரோமோஸோம் மற்றும் X, Y என்று தூள் கிளப்பும். தலைவலி மருந்தான “Ibuprufen 40 mg” டைப் செய்துபாருங்கள். ரசாயன ஜாதமே உங்கள் கையில். உங்களது நண்பர்களிடம் அசத்தவோ அல்லது உங்கள் குழந்தைகளுக்கு சுவாரசியமான விஞ்ஞான விஷயங்களை எடுத்துச் சொல்ல, விஞ்ஞான வகுப்பில் களைகட்ட – இவை எல்லாவற்றுக்கும் மேலாக ஒழுங்காக விஞ்ஞானத்தைப் புரிந்துகொள்ள அசாத்தியமான துணைவன் உல்ஃப்ராம். இது விஞ்ஞானக் கணினி உலகின் உயரிய முன்னேற்றம்.

படிப்பிற்கும், புரிந்து கொள்வதற்கும் ஒரு இணையதள உதாரணத்தைப் பார்த்தோம். மற்றபடி விஞ்ஞானிகளின் ஆராய்ச்சிக்குக் கணினிகள் எப்படி உதவக்கூடும்?

சமீபத்தில் நடத்தப்பட்ட மிகப்பெரிய விஞ்ஞான சோதனைகளில் கூகிளும் ஒன்று என்று எழுதியவுடன் சிலருக்கு அது சரியாகப்பட்டிருக்காது. கவலை வேண்டாம். கூகிள் ஒன்றும் பெரிய விஞ்ஞான ஆராய்ச்சி செய்யவில்லை. விளம்பரங்களை இணையத்தில் விற்று காசு பண்ணும் விஷயம் கூகிள். ஆனால், கூகிள் முன்னே இல்லாத அளவில் கணினிப் பிரச்சினைகளை தீர்த்துள்ளதை யாரும் மறுக்க முடியாது. இதற்கும் விஞ்ஞான ஆராய்ச்சிக்கும் சம்மந்தம் உள்ளது. அத்தோடு நான் சந்தித்த மாணவர்களுக்கு கூகிள் தெரிந்திருந்தது. சரி, மொட்டைத்தலைக்கும் முழங்காலுக்கும் முடிச்சு போட்டுத்தான் பார்ப்போமே!

1980-களில் பெரிய ப்ளாஸ்டிக் உறையுடன் ஃப்ளாப்பி என்ற ஒரு தகவல் தேக்கும் மீடியா அறிகமுகப்படுத்தப்பட்டது. இஸ்திரி செய்யப்பட்ட சட்டைமேல் டை அணிந்த மனிதர் ஒருவர் அதைக்காட்டி, அதற்குள் 125 பக்கம் டைப் செய்த செய்திகளைச் சேமிக்கலாம் என்று சொல்லி கைத்தட்டு வாங்கியது இன்னும் நினைவிருக்கிறது. 8GB மெமரி குச்சி பற்றி அறிந்த இந்நாள் குழந்தைகள் அதை நம்புவார்கள் என்று எதிர்பார்ப்பார்ப்பது அபத்தம். ஒரு ஆங்கில எழுத்து ஒரு பைட் (தமிழ் இரண்டு பைட்) என்று கொண்டால், ஒரு சாதாரண MP3 கோப்பு ஏறக்குறைய 60 லட்சம் பைட். இதை 6 மெகா பைட் என்கிறார்கள். மெகா பைட் காலம் போய் கிகா பைட் இன்று சர்வ சாதாரணம். ஒரு சினிமா டிவிடியில் 4.5 கிகாபைட் வரை தகவல் உள்ளது. 1,000 கிகா பைட் ஒரு டெரா பைட் என்கிறார்கள். 1,000 டெரா பைட் ஒரு பெடா பைட். பெடாபைட் எவ்வளவு பெரியது என்று இங்கே ஒரு நல்ல விளக்கம்.

2008-ஆம் ஆண்டின் கடைசியில் யூட்யூப்பில் 530 டெரா பைட் அளவுக்கு விடியோக்கள் சேமித்திருந்தார்கள். இளைஞர்களுக்குப் பிடித்த ஃபேஸ்புக்கில் மாதத்திற்கு 20 டெரா பைட் புகைப்படங்கள் மட்டும் மேலேற்றப்படுகின்றது. ஒவ்வொரு 72 நிமிடங்களுக்கும் கூகிள் வழங்கி கணினிகளால் 1 டெரா பைட் தகவல் கையாளப்படுகிறது. அசாத்தியமான தகவல் கையாள்மையில் (very large data set handling) கூகிள் அபார வெற்றி பெற்றுள்ளது. இதுவரை மனித வரலாற்றில் இவ்வளவு தகவல் கையாளப்படவில்லை. சரி, இதற்கும் விஞ்ஞான ஆராய்ச்சிக்கும் என்ன சம்மந்தம்?

விஞ்ஞானம் கடந்த 200 வருடங்களாகத்தான் பயங்கரமாக வளர்ந்து வந்துள்ளது. அதற்குமுன் தேவாலயமும் விஞ்ஞானிகளும் சண்டை போட்டுக்கொண்டு முன்னேறவிடாமல் சடுகுடு ஆடினார்கள். போர்கள் அரசாங்கங்களுக்கு விஞ்ஞானம் மேல் நம்பிக்கை ஏற்பட முக்கியக் காரணம். போர்களை வெல்ல முக்கியக் காரணம் விஞ்ஞானம் என்று புரியத் தொடங்கிய நாளிலிருந்து (முதல் உலகப் போர் முதல்) அரசாங்க முதலீடு விஞ்ஞானத்தில் ஆரம்பமாகியது. ஆரம்பகால கணினிகள் போர் சார்ந்த வேலைகளுக்கே பயன்படுத்தப்பட்டன. போரில் வெற்றி பெற விஞ்ஞானம் உதவும் என்று புரிந்தபின், தேவாலயத்தை மீறி, அரசாங்கங்கள் விஞ்ஞானிகளை மதிக்கத் தொடங்கியது. ஆரம்ப நாட்களில், விஞ்ஞானப் பிரச்னைகளைத் தீர்க்க உருவாக்கப்பட்ட கருவி கணினி. இடையில், பல்வேறு வியாபார பிரச்சினைகளைத் தீர்க்க உதவுவதற்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது. ஒரு 50 ஆண்டுகளுக்குப் பின், அதன் பழைய நிலைக்கு மீண்டும் செல்ல இன்று நல்ல சூழ்நிலை உருவாகியிருப்பது வரவேற்கத்தக்க முன்னேற்றம்.

கணினிகளின் ஆரம்பகாலத்தில், அமெரிக்காவில் உள்ள காங்கிரஸ் புத்தகசாலையின் தகவல் (library of the Congress) ஒரு அளவுகோலாக கருதப்பட்டது. இன்று கூகிள் போன்ற தனியார் நிறுவனத்திடம் அதை விட அதிக தகவல் இருப்பது நிஜம். கடந்த 200 வருடங்களாகத்தான் அதிகமாக விஞ்ஞான ஆய்வுகள்/முன்னேற்றங்கள் வெளியிட்டு அலசப்படுகிறது. சில வெளியீடுகள் என்ற நிலை மாறி இன்று விஞ்ஞான வெளியீடுகள் கணக்கில் அடங்காது. சுருக்கமாகச் சொல்லப்போனால், விஞ்ஞானம் வளர வளர விஞ்ஞானத் தகவலும் பெருகத் தொடங்கியது. உதாரணத்திற்கு, சி.வி.ராமன் இன்றைய விஞ்ஞானியைவிட நூற்றில் ஒரு பங்கு அளவு கூட விஞ்ஞான வெளியீடுகளைப் படிக்க வேண்டியிருக்கவில்லை.

1990 ஆண்டை ஒரு அளவாக கொண்டால், 2000 ஆம் ஆண்டில் அத்தகவல் இரு மடங்காகியது. 2005 ல் 2000 வருட நிலையை விட இரட்டிப்பாகியது. வேண்டுமோ வேண்டாமோ, நாகரிக உலகில் ஈடுபட்டுள்ள அனைத்து மனிதர்களும் அதிக தகவல்களைக் கையாளவேண்டும் – வேறு வழியில்லை. விஞ்ஞானிகளும் இதற்கு விதிவிலக்கல்ல.

மிக முக்கியமான இன்னொரு விஷயம். இன்று விஞ்ஞான சோதனைக்கருவிகள் கணினியுடன் சரளமாக உரையாடுகின்றன. எல்லாம் டிஜிட்டல் மயம். யாரும் காதில் பென்சில் வைத்துக்கொண்டு குட்டிப்புத்தகத்தில் தாடியுடன் எழுதுவதில்லை. மென்பொருள் சோதனைக்கருவியிலிருந்து தகவல்களை கணினிக்கு மாற்றி அழகாக படங்கள் (graphs) , போக்குகள் (trends) எல்லாம் நொடியில் வரைந்து விடுகிறது. சோதனைகள் மிகச் சிக்கலாகவும், அதே நேரத்தில் உயர் தரத்துடனும் செய்யப்படுகின்றன. மனோதத்துவதுறை கூட புள்ளியியல் மென்பொருளை நம்பியுள்ளது என்றால் மிகையாகாது.

சொல்வனம் – ஜனவரி 2011

Advertisements

மறுமொழியொன்றை இடுங்கள்

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / மாற்று )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / மாற்று )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / மாற்று )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / மாற்று )

Connecting to %s