भाग १: १९७५-१९८५ पहिले नमन! सर्च इंजिन अल्गोरिदम आणि स्वयंचलित कार आणि रोबोट्स यांचा  सैद्धांतिक पाया रचणाऱ्या महिला संशोधक

चिन्मय गवाणकर तंत्रज्ञान
०१ जून २०२५

१९५६ मध्ये डार्टमाउथ येथे झालेल्या परिषदेत जॉन मॅकार्थी, मार्विन मिन्स्की, नॅथनियल रोचेस्टर आणि क्लॉड शॅनन यांनी कृत्रिम बुद्धिमत्तेची (AI) कल्पना प्रथम जगापुढे मांडली. या परिषदेत, AI च्या भविष्याबद्दल अनेक आशा व्यक्त केल्या गेल्या. तेव्हापासून ते सध्याच्या 'चॅट जीपीटी' युगापर्यंत या क्षेत्राने अनेक चढ-उतार पाहिले आहेत. सुरुवातीच्या काळात, AI मध्ये प्रचंड उत्साह होता, परंतु लवकरच तेथील मर्यादा स्पष्ट झाल्या. १९६० च्या दशकात, AI संशोधनात घट झाली कारण संगणक तंत्रज्ञान अजून पुरेसे प्रगत नव्हते, परंतु १९७० च्या दशकात, नवीन कल्पना आणि तंत्रज्ञानामुळे पुन्हा एकदा AI मध्ये रस वाढला. या काळात, महिला शास्त्रज्ञांना AI क्षेत्रात प्रवेश करणे आणि योगदान देणे खूप कठीण होते. पुरुषप्रधान समाजात, त्यांना अनेक अडचणींचा सामना करावा लागला.

परंतु इतिहास आज आपल्याला सांगतो की अगदी ७० च्या दशकापासून ते आजपर्यंत या क्षेत्राच्या प्रगतीसाठी बऱ्याच महिला संशोधकांनी सुद्धा महत्त्वपूर्ण योगदान दिलेले आहे. परंतु त्यांना त्यांच्या कामासाठी योग्य मान्यता मिळवणे त्याकाळी खूप कठीण होते आणि आजही काही प्रमाणात आहे. तंत्रज्ञानाचे जग आजही पुरुष प्रधान आहे. म्हणूनच आपण या आपल्या लेखमालेत अश्या अज्ञात नायिकांच्या कथा जाणून घेणार आहोत, ज्यांनी गेल्या अर्ध शतकात AI च्या विकासाला नवी दिशा दिली! 

आपण लेखमालेला सुरुवात करू या १९७० च्या दशकापासून! आपण आज सहजपणे माहिती 'गुगल' म्हणजे सर्च करतो किंवा मोबाईल फोनबरोबर मराठीमध्ये 'बोलतो', काही देशात सेल्फ ड्रायविंग कार्स म्हणजे ड्राइवरशिवाय चालणाऱ्या मोटारी सुद्धा अवतरल्या आहेत! पण या प्रगतीमागे दोन महिला शास्त्रज्ञांनी १९७० च्या दशकात केलेलं महत्त्वपूर्ण संशोधन आहे याची आपल्यापैकी बऱ्याच जणांना माहिती नसेल! 

१९७० च्या दशकात, कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या (AI) क्षेत्रात एक नवीन पहाट उगवत होती. संगणक विज्ञानाच्या या सुरुवातीच्या काळात, पुरुषांचा दबदबा होता आणि महिला शास्त्रज्ञांना त्यांच्या कल्पनांना मूर्त रूप देण्यासाठी प्रचंड संघर्ष करावा लागला. या काळात, कॅरेन स्पार्क जोन्स आणि डॉ. रुझीने बायची यासारख्या महिलांनी त्यांच्या अद्वितीय कल्पना आणि कार्यांनी कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या विकासाला नवी दिशा दिली.

आपली आजची पहिली नायिका आहे : कॅरेन स्पार्क जोन्स: जिला माहिती पुनर्प्राप्तीची 'जननी' असे म्हटले जाते. कॅरेनच्या संशोधनामुळे गुगल सर्च इंजिनसारखे तंत्रज्ञान आज उभे राहिले! कॅरेन ने १९७२ मध्ये इन्व्हर्स डॉक्युमेंट फ्रिक्वेन्सी (IDF)चा शोध लावला, जो आधुनिक शोध इंजिनचा पाया मानला जातो. गुगलचे सहसंस्थापक लॅरी पेज यांनी सुद्धा जाहीरपणे स्वीकारले आहे की आम्ही कॅरेनच्या मूलभूत संशोधनाशिवाय गुगलची कल्पना सुद्धा करू शकत नव्हतो. पण या समाजमान्यतेची मोहोर कॅरेनला तिच्या आयुष्यात कधीच मिळाली नाही. तिच्या मृत्यूपर्यंत म्हणजे अगदी २००७ सालापर्यंत पर्यंत, तिचे हे योगदान अधिकांशी लोकांना अज्ञातच होते. तिच्यावरचा एक दुर्दैवी अन्याय म्हणजे, तिचा डॉक्टरेटचा प्रबंध सुद्धा ७० च्या दशकात केम्ब्रिज विद्यापीठाने खूप सपक आणि स्वतःचा काही नवीन विचार नसलेला म्हणून नाकारला ज्यामुळे हयात असेपर्यंत कॅरेनला डॉकटरेट काही मिळाली नाही. पण हाच प्रबंध नंतर एका पुस्तक स्वरूपात प्रसिद्ध करण्यात आला! 

कॅरेनचा जन्म १९३५ मध्ये इंग्लंडच्या यॉर्कशायर परगण्यातील एका छोट्याशा गावात झाला. तिचे वडील एक रसायनशास्त्राचे प्राध्यापक होते, आणि त्यांची मुलगी असल्याने कॅरेनला विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाचे बाळकडू घरातच मिळाले. परंतु १९५०च्या दशकात, विज्ञान आणि त्यातही त्या काळी नवीनच जन्माला येणारे संगणक विज्ञान हे पुरुषांचे क्षेत्र समजले जात होते. कॅरेनने त्या वेळच्या सामाजिक मान्यता बाजूला ठेवून त्यांचे स्नातक आणि पदव्युत्तर शिक्षण पूर्ण केले. १९६० मध्ये, त्यांनी कॅम्ब्रिजमध्ये भाषाशास्त्रात पदव्युत्तर केले, ज्यातून त्यांचा आधुनिक AI शी संबंध जोडला.

आता आपण त्यांच्या संशोधनाबद्दल जाणून घेऊ या. IDF म्हणजे काय? साध्या भाषेत: समजा, तुम्ही एका मोठ्या पुस्तकातून काही माहिती शोधत आहात. जर तुम्ही 'आणि ' सारखा शब्द शोधलात, तर तो शब्द पुस्तकात अनेक ठिकाणी असेल. त्यामुळे, तो शब्द तुम्हाला हवी असलेली माहिती शोधण्यात फारसा उपयुक्त नाही. परंतु, जर तुम्ही 'क्वांटम मेकॅनिक्स' सारखा शब्द शोधलात, तर तो शब्द पुस्तकात कमी ठिकाणी असेल. त्यामुळे, तो शब्द तुम्हाला हवी असलेली माहिती शोधण्यात अधिक उपयुक्त आहे. IDF हे तंत्रज्ञान संगणकाला हेच शिकवते. ते संगणकाला सांगते, की कोणते शब्द महत्त्वाचे आहेत आणि कोणते शब्द महत्त्वाचे नाहीत. यामुळे, सर्च इंजिन वापरकर्त्यांना अधिक अचूक आणि संबंधित परिणाम देऊ शकते.

कॅरेन स्पार्क जोन्स हिच्या कामाला सुरुवातीला खूप सैद्धांतिक म्हणून नाकारण्यात आले, परंतु नंतर ते गुगलच्या पेज रँकचा आधार बनले. "संगणक क्षेत्र इतके महत्वाचे आहे की ते फक्त पुरुषांसाठी सोडणे योग्य नाही", हे तिचे प्रसिद्ध वाक्य, तिच्या संघर्षाचे आणि दृढनिश्चयाचे प्रतीक आहे. तिने नैसर्गिक भाषा प्रक्रियेत (NLP) देखील महत्त्वपूर्ण योगदान दिले, ज्यामुळे संगणकाला मानवी भाषा समजणे आणि त्यावर प्रक्रिया करणे शक्य झाले. तिने पुढे जाऊन १९८० च्या दशकांत पर्यायी शब्द आणि अर्थानुसार वर्गीकरण या विषयावर महत्त्वपूर्ण संशोधन केले, ज्यामुळे माहिती पुनर्प्राप्ती तंत्रज्ञानात सुधारणा झाली.

कॅरेनच्या पायाभूत कामाला मान्यता मिळण्यासाठी तिला अनेक वर्षे वाट पाहावी लागली, परंतु तिने कधीही हार मानली नाही. तिच्या शाश्वत संशोधक वृत्तीमुळे आणि जिद्दीमुळेच आज आपण आधुनिक सर्च इंजिनचा वापर करू शकतो.

इकडे इंग्लंडमध्ये केम्ब्रिज विद्यापीठात कॅरेन आपले संशोधन करत असताना त्याच वेळी दूर अमेरिकेत स्टॅनफर्ड विद्यापीठात आपल्या या गोष्टींमधील दुसरी नायिका असलेली रुझीने बायची नावाची एक अनाथ ज्यू विद्यार्थिनी आपले दुसऱ्या पी.एचडी.चे संशोधन पूर्ण करत होती. जिच्या महत्त्वपूर्ण संशोधनातून आजच्या स्वयंचलित रोबो आणि सेल्फ ड्रायविंग कार्सचा पाय रचला जाणार होता. 

रुझीनेचा जन्म २८ मे १९३३ रोजी ब्रातिस्लाव्हा, चेकोस्लोव्हाकिया (आजच्या स्लोव्हाकियामध्ये) एका ज्यू कुटुंबात झाला. तिचे वडील सिव्हिल इंजिनियर म्हणून काम करत असल्याने त्यांचे कुटुंब सुरुवातीला नाझी छळछावणीतून वाचले, परंतु त्यांच्या जवळच्या नातेवाईकांपैकी बहुतेक जण १९४४ च्या उत्तरार्धात नाझींनी मारले. रुझीने आणि तिची बहीण यांना रेड क्रॉसने अनाथ म्हणून मदत केली; दोघी बहिणींचे नंतर अनाथालये आणि पालकत्वात पालनपोषण झाले. युद्धानंतर चेकोस्लोव्हाकियामध्ये कम्युनिस्ट राजवटीत राहणे हे अतिरिक्त आव्हानात्मक होते, कारण उच्च शिक्षण आणि व्यावसायिक संधींमध्ये प्रवेश अनेकदा राजकीय संलग्नतेनुसार ठरवला जात असे. गणितातील एक हुशार विद्यार्थिनी असल्याने, रुझीने त्याच्या तार्किक संरचनेकडे आणि समस्या सोडवण्याच्या स्वभावाकडे आकर्षित झाली. तथापि, तिने स्लोव्हाक युनिव्हर्सिटी ऑफ टेक्नॉलॉजीमध्ये इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीचा अभ्यास करण्याचा निर्णय घेतला आणि आपली पहिली डॉकटरेट मिळवली, कारण त्या वेळी गणितामध्ये करिअर करणे म्हणजे प्रामुख्याने अध्यापन पदाकडे नेणे, ज्यासाठी मार्क्सवादी-लेनिनवादी विचारसरणीसाठी बांधिलकी आवश्यक होती, जी तिला मान्य नव्हती. पद्धतशीर अडथळे असूनही, रुझीने अभियांत्रिकी क्षेत्रातील लिंगभेद आणि राजकीय दबाव दोन्ही हाताळत अभ्यासात उत्कृष्ट कामगिरी केली. पुढे अमेरिकेत जाऊन स्टॅनफर्ड विद्यापीठातून तिने कॉम्पुटर सायन्समध्ये आपली दुसरी डॉकटरेट मिळविली! यंत्रांना (म्हणजे आजचे रोबोट्स!) त्यांच्या सभोवतालचे वातावरण कसे 'समजावता' येईल आणि त्यांना त्याचा अर्थ लावणे जमेल या आव्हानामध्ये तिला अधिक रस निर्माण झाला, ज्याचा रोबोटिक्सपासून वैद्यकीय इमेजिंगपर्यंतच्या क्षेत्रांवर मोठा परिणाम झाला.

त्या वेळी, सुरुवातीच्या संगणक दृष्टी प्रणाली 'निष्क्रिय प्रतिमा प्रक्रिया' पद्धतींमुळे संघर्ष करत होत्या, ज्यामुळे त्या वास्तविक-जगातील अनुप्रयोगांसाठी अप्रभावी ठरल्या. रुझीने ओळखले की मानवी आकलन मूळतः सक्रिय आहे, म्हणजे लोक हलतात, त्यांचे दृष्टिकोन समायोजित करतात आणि त्यांना अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी त्यांच्या वातावरणाशी संवाद साधतात. त्यांनी सक्रिय आकलन विकसित करून ही संकल्पना संगणकात रूपांतरित करण्याचा प्रयत्न केला, तिने असे एक फ्रेमवर्क बनवले जेथे यंत्रे त्यांचे दृष्टिकोन बदलू शकतात, त्यांचे सेन्सर समायोजित करू शकतात आणि त्यांची समज सुधारण्यासाठी आजूबाजूच्या वस्तूंशी गतिशीलपणे संवाद साधू शकतात (आजची सेल्फ ड्रायविंग कार याच गृहितकावर चालते). रुझीनेने शोधलेली ही 'सक्रिय आकलन प्रक्रिया' म्हणून संवेदनाक्षम माहिती मिळवण्यासाठी आणि त्याचा अर्थ लावण्यासाठी रोबोटच्या हालचालींचे महत्त्व अधोरेखित करते.

या १९७० च्या दशकातील या तिच्या मूलभूत संशोधनामुळे रोबोटिक आकलन आणि नियंत्रण प्रणालींच्या विकासावर रुझीनेचा लक्षणीय प्रभाव पडला आहे. या दृष्टिकोनाने निष्क्रिय आकलन मॉडेलपासून एक वेगळी वाट चोखाळली, ज्यामुळे अधिक कार्यक्षम आणि अनुकूल रोबोटिक प्रणाली शक्य झाल्या. संगणक दृष्टी आणि कृत्रिम बुद्धिमत्तेतील प्रगतीसाठी तिचे हे कार्य पायाभूत ठरले आहे. सक्रिय आकलना व्यतिरिक्त, बायची हिने वैद्यकीय इमेजिंगमध्ये, विशेषतः लवचिक जुळणी अल्गोरिदमच्या विकासामध्ये महत्त्वपूर्ण योगदान दिले आहे. हे अल्गोरिदम वेगवेगळ्या वैद्यकीय प्रतिमांचे संरेखन करण्यास मदत करतात, ज्यामुळे अधिक अचूक निदान आणि उपचार नियोजन शक्य होते. बायची यांच्या नवकल्पनांचा शैक्षणिक आणि औद्योगिक दोन्ही क्षेत्रांवर मोठा प्रभाव पडला आहे. 

१९७८ मध्ये, तिने पेनसिल्व्हेनिया विद्यापीठात जनरल रोबोटिक्स, ऑटोमेशन, सेन्सिंग आणि परसेप्शन (GRASP) प्रयोगशाळेची स्थापना केली. तिच्या नेतृत्वाखाली, GRASP प्रयोगशाळा रोबोटिक्स संशोधनाचे एक अग्रगण्य केंद्र बनली, जिथे अभियंते, संगणक शास्त्रज्ञ आणि संज्ञानात्मक शास्त्रज्ञ यांच्यात आंतरविद्याशाखीय सहकार्याला प्रोत्साहन मिळाले. रुझीनेने महिलांनी तंत्रज्ञान क्षेत्रात यावे म्हणून मुद्दाम खूप प्रयत्न केले. तिच्या मार्गदर्शनाने अनेक विद्यार्थ्यांना, विशेषतः महिलांना तंत्रज्ञान आणि अभियांत्रिकीमध्ये करिअर करण्यासाठी प्रेरित केले आहे. तिच्या नवकल्पना आजही अत्यंत समर्पक आहेत. सक्रिय आकलनाची संकल्पना स्वयंचलित कार आणि ड्रोनसह स्वायत्त प्रणालींच्या डिझाइनवर प्रभाव टाकत आहे. 

१९८० च्या दशकात, संगणक विज्ञानात महिलांची संख्या वाढू लागली. या काळात, महिलांनी कृत्रिम बुद्धिमत्ता, डेटा विज्ञान आणि सॉफ्टवेअर अभियांत्रिकीमध्ये महत्त्वपूर्ण योगदान दिले. त्यांनी स्पार्क जोन्स आणि बायची यांच्यासारख्या अग्रणी संशोधकांचे कार्य पुढे नेले ज्याची चर्चा आपण पुढील भागात करणार आहोत. 

चिन्मय गवाणकर, वसई 

chinmaygavankar@gmail.com