Μια συνταγή για παστίτσιο ή μουσακά μπορεί να θεωρηθεί ως αλγόριθμος. Οι κατευθύνσεις για τη μετακίνηση από την οδό Τσιμισκή στην Εγνατία, ή από το Σύνταγμα προς έναν συγκεκριμένο δρόμο στο Χαλάνδρι, συνιστούν επίσης έναν αλγόριθμο. Αν και ο όρος «αλγόριθμος» μπορεί να φαίνεται περίπλοκος και να σχετίζεται με επιστήμονες που ασχολούνται με την Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ), στην πραγματικότητα αναφέρεται απλά σε μια σειρά λεπτομερών οδηγιών και λογικών εντολών που καλούνται να εκτελέσουν οι άνθρωποι ή οι μηχανές. Πολλοί από αυτούς τους αλγόριθμους τους έχουμε διδαχθεί ήδη από το Δημοτικό, όπως είναι η διαδικασία πρόσθεσης δύο αριθμών.
Οι αλγόριθμοι, ωστόσο, δεν αποτελούν νέα ανακάλυψη. Ύπαρξή τους καταγράφεται εδώ και χιλιάδες χρόνια, από τις πρώτες εποχές των Μαθηματικών, όπου δημιουργήθηκαν για την επίλυση απλών αριθμητικών προβλημάτων, όπως εξηγεί καθηγητής του Τμήματος Πληροφορικής του ΑΠΘ, Ιωάννης Πήτας, πρόεδρος της Διεθνούς Ακαδημίας Διδακτορικών Σπουδών στην Τεχνητή Νοημοσύνη (AIDA). «Ο αρχαιότερος αλγόριθμος διαίρεσης αριθμών ανακαλύφθηκε σε πήλινο πινάκιο των Σουμερίων του 2500 π.Χ. Οι αλγόριθμοι υπήρξαν μάλιστα ιδιαίτερα ανεπτυγμένοι κατά την ελληνιστική περίοδο, πρωτίστως στην Αριθμητική. Το Κόσκινο του Ερατοσθένη, που χρονολογείται περίπου από το 200 π.Χ., παράγει μέσω του αλγορίθμου όλους τους μικρούς πρώτους αριθμούς (1,2,3,5,7,11,13 κ.α.). Ο Ευκλείδειος αλγόριθμος (300 π.Χ.) εξεύρει τον Μέγιστο Κοινό Διαιρέτη. Για τους αρχαίους Έλληνες μαθηματικούς, οι αλγόριθμοι της αριθμητικής θεωρούνταν μία θεωρητική ενασχόληση, ουσιαστικά ο φτωχός συγγενής των μαθηματικών θεωρημάτων. Ποτέ δεν μπορούσαν να φανταστούν ότι οι αλγόριθμοί τους θα χρησιμοποιούνταν ως θεωρητική βάση για πολλές σύγχρονες μεθόδους κρυπτογραφίας και κυβερνοασφάλειας» επισημαίνει.
Από την απλή πρόσθεση στη βέλτιστη πτήση ενός drone
Αλλά γιατί η συζήτηση γύρω από τους αλγόριθμους είναι τόσο επίκαιρη σήμερα, όταν αυτοί υπάρχουν εδώ και χιλιετίες; «Οι αλγόριθμοι γνώρισαν θεαματική πρόοδο με την ανάπτυξη της Πληροφορικής, καθώς μέσω αυτής μετατρέπονται σε προγράμματα που εκτελούνται με ταχύτητα στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Για παράδειγμα, κάθε κινητό τηλέφωνο διαχειρίζεται συνεχόμενα πάρα πολλούς αλγόριθμους για τις βασικές του λειτουργίες, όπως για μετάδοση ήχου, εικόνας ή βίντεο. Επιπλέον, η μελέτη του κόσμου και της κοινωνίας, συμπεριλαμβανομένων του κλιματικού περιβάλλοντος, των νευρώνων του εγκεφάλου, των ρομπότ και των αυτόνομων αυτοκινήτων, πραγματοποιείται σήμερα σε μεγάλο βαθμό με έναν συνδυασμό μαθηματικών και φυσικής (και βιολογίας ή χημείας όπου χρειάζεται), που οδηγεί σε μαθηματικά μοντέλα. Η αλγοριθμική ανάλυση αυτών των μοντέλων συμβάλλει στην πρόβλεψη οικονομικών μεγεθών μιας χώρας, στην επιτυχία πτήσεως drone ή στην αυτόνομη οδήγηση αυτοκινήτου. Εξαιτίας αυτών των παραγόντων και λόγω της αυξανόμενης «μαθηματικοποίησης» όλων των επιστημών, αναδεικνύεται η ανάγκη για ειδικούς στην Πληροφορική αλλά και για σχετική εκπαίδευση σχεδόν κάθε επιστήμονα» δηλώνει.
Σκεπτόμενοι επιστήμονες, όχι επαγγελματίες ρομπότ
Η αλγοριθμική σκέψη, σημειώνει ο καθηγητής, διαποτίζει σχεδόν κάθε δραστηριότητα και επιστήμη σε διάφορους βαθμούς και σχετίζεται στενά με τη μαθηματική σκέψη. «Και οι δύο αυτές προσεγγίσεις είναι τμήματα της κριτικής και δημιουργικής σκέψης που χρειάζεται να ενισχυθούν σε όλα τα επίπεδα εκπαίδευσης μέσω της κατάρτισης επιστημόνων και ενεργών δημοκρατικών πολιτών. Απαιτούμε σκεπτόμενους επιστήμονες, ικανούς στην αφαίρεση, τη δημιουργική σκέψη, τη φαντασία, τη συναισθηματική νοημοσύνη και τη σωστή έκφραση, αντί για επαγγελματίες-ρομπότ με αυστηρά καθορισμένο τρόπο σκέψης» τονίζει, προσθέτοντας ότι μέχρι σήμερα πολλές κυβερνήσεις παγκοσμίως έχουν προτιμήσει κατ’ οικονομία και ταχύτητα αυτής της προσέγγισης (π.χ., μέσω τριών ετών προπτυχιακών προγραμμάτων) για την εκπαίδευση αντί με βάση τις ανάγκες των πολιτών. «Στην Ελλάδα, η παρανόηση ότι η Πληροφορική περιορίζεται σε εφαρμογές και προγραμματισμό είναι πλήρως ριζωμένη, ακόμα και σε πολλούς καθηγητές Πληροφορικής στην μέση εκπαίδευση και εν μέρει στα ακαδημαϊκά ιδρύματα. Η αντίληψη αυτή είναι σοβαρά προβληματική, καθώς οδηγεί στη δημιουργία τεχνιτών αντί επιστημόνων, παραγνωρίζοντας τη θεμελιώδη σύνδεση της Πληροφορικής με τα Μαθηματικά,που είναι καίρια, ειδικά όταν πρόκειται για ΤΝ» επισημαίνει.
Εκφράζει με ικανοποίηση το γεγονός ότι πρόσφατα η αλγοριθμική-μαθηματική σκέψη συμπεριλήφθηκε στις ανακοινώσεις του Υπουργού Παιδείας, με το ερώτημα όμως να παραμένει πώς αυτές οι ανακοινώσεις θα πραγματοποιηθούν στην πράξη. «Το προτεινόμενο πιστοποιητικό αλγοριθμικής σκέψης είναι πολύ θετικό, εφόσον είναι προς όφελος της γενικής μόρφωσης των μαθητών και όχι απλώς για τη κατάρτιση. Χρειαζόμαστε επιστήμονες με αλγοριθμική-μαθηματική σκέψη και σκεπτόμενους πολίτες· διαφορετικά, μπορεί να οδηγηθούμε σε επαγγελματίες με υπερβολικά στυλιζαρισμένο τρόπο σκέψης, που στην Γερμανία αποκαλούν spezial-idioten» σημειώνει.
Κατά τον Πήτα, η σύνδεση της διδασκαλίας Μαθηματικών και Πληροφορικής είναι αναγκαία για πρακτικούς λόγους (εξοικονόμηση διδακτικών ωρών), αλλά κυρίως για επιστημολογικούς-μεθοδολογικούς λόγω: οι καλοί αλγόριθμοι εφαρμόζουν συνήθως μία καλή μαθηματική ιδέα, χρήσιμη σε ένα ή περισσότερα πεδία εφαρμογών. Περαιτέρω, σημειώνει ότι η εκπαιδευτική σύνδεση με τη βιολογία και όλα τα άλλα μαθήματα, ειδικά τα γλωσσικά και ανθρωπιστικά σε κάποιες περιπτώσεις, είναι επίσης αναγκαία, καθώς σπάνια κανένα πεδίο δεν οδηγείται μέσω της Πληροφορικής και της ΤΝ. «Η διεπιστημονικότητα είναι καίρια στις αλγοριθμικές και μαθηματικές σκέψεις, ιδιαίτερα η φιλοσοφική, κοινωνική, γλωσσική και ψυχολογική τους πτυχή, αρκεί να μην καταντήσουμε σε επιφανειακή αντίληψη της επιστήμης» τονίζει.
Υπεράνθρωποι παντογνώστες;
Τελικά, μήπως κάτι τέτοιο αφορά την δημιουργία υπερανθρώπων – παντογνωστών; «Όχι, αυτό δεν σημαίνει ότι όλοι οι μαθητές/τριες θα γίνουν εξαιρετικοί επιστήμονες στο τομέα της Πληροφορικής. Ελπίζω όμως ότι θα γίνουν αξιόλογοι πολίτες, εργάτες, επαγγελματίες ή επιστήμονες. Οι ίδιες επιστημονικές έννοιες είναι δυνατό να διδαχθούν σε διάφορα επίπεδα στην εκπαίδευση. Για να επιτευχθούν οι στόχοι, επιτακτική είναι η επιμόρφωση των δασκάλων και καθηγητών, ειδικά στους τομείς της Πληροφορικής και εν μέρει των Μαθηματικών, καθώς οι παλιές σπουδές τους παραμένουν πίσω γνωσιακά και αξιακά. Απαιτείται συνεχής προσπάθεια από το Υπουργείο Παιδείας και κατάλληλος σχεδιασμός ώστε να αλλάξει η νοοτροπία ακόμη και των καθηγητών Πληροφορικής και των μαθητών της μέσης εκπαίδευσης, και να προχωρήσει η διδασκαλία της Πληροφορικής και Μαθηματικών πάνω σε μία βασική συνεργατική βάση. Τα οφέλη μπορούν να είναι πολλαπλά» υπογραμμίζει, επισημαίνοντας ότι για την προαγωγή της διδασκαλίας της Πληροφορικής στα πανεπιστήμια, απαιτείται η δημιουργία ξεχωριστού επιστημονικού πεδίου Πληροφορικής στις πανελλαδικές εξετάσεις, το οποίο θα τροφοδοτεί τμήματα Πληροφορικής, Μαθηματικών και Ηλεκτρονικών Υπολογιστών, καθώς και νέα τμήματα για την Τεχνητή Νοημοσύνη.
