Spoznajte izumitelja, ki je popolnoma spremenil svet

Številni “veliki umi” sveta, ki so podžgali digitalno revolucijo, so postali nekaj tako samoumevnega, kot sta Coca-Cola ali McDonald’s. Steve Jobs, Bill Gates in Mark Zuckerberg so zgolj najbolj znani akterji, ki so doprinesli levji delež k razvoju tehnologije, ki je spremenila naša življenja in družbo.

Vam ime Rudolf Kálmán kaj pove? Verjetno ne, razen če ste slučajno inženir. Gre namreč za izjemnega izumitelja, inženirja in matematika, rojenega v Budimpešti, ki je pred kratkim, 2. julija, umrl v ameriškem Gainesvillu. Njegov ključni dosežek je algoritem, imenovan “Kalman filter”, ki je omogočil številne esencialne tehnološke dosežke zadnjih 50 let. Mednje spadajo vesoljski sistemi v računalnikih, ki so pripomogli k pristanku Apolla na luni, robotska vozila, ki raziskujejo največje globine oceanov in površine planetov; lahko bi rekli, da je ta algoritem ključen pri vseh tehnologijah, ki skušajo oceniti stanje nekega sveta iz kopice podatkov. Nekdo je opisal celoten GPS sistem kot “ogromen Kalmanov filter”.

Kontrolni inženirji trdijo, da lahko nadziraš le tisto, kar lahko meriš, oz. natančneje, bolj kot lahko meriš, bolje lahko nadziraš. Predstavljajte si izziv, s katerim so se inženirji Apolla morali spopasti v 60. letih. Grobi podatki računalnikov – meritve senzorjev, kot so akselerometer, žiroskop in radar – so bili polni naključnih napak in nenatančnosti. Med poletom proti skalnati luni, ob enormni hitrosti, lahko te napake popolnoma uničijo dan – povzročijo pravo katastrofo.

Potemtakem je bil glavni cilj inženirjev filtrirati motnje podatkov in kar najnatančneje oceniti lokacijo in hitrost vozila. Poleg tega pa je bilo zelo zaželeno dobro oceniti stopnjo natančnosti teh meritev v statističnem smislu, saj bi bilo lahko razmišljanje, da je stanje boljše, kot v resnici je, spet katastrofalno. Vse to pa se je moralo zgoditi v delčku sekunde, ko je vesoljsko plovilo drvelo proti luni ali pa je recimo vstopalo v Zemljino atmosfero.

Na tej točki pa je nastopil Rudolf Kálmán, ki je leta 1960 odkril domiseln, ponavljajoči se ocenjevalni algoritem. Filter je imel glavno vlogo pri natančni oceni in napovedovanju kritičnih spremenljivk, kot so lokacija, smer in hitrost ob prisotnosti motenj meritev, omogočal pa je tudi ocenjevanje teh motenj in odstopanj. Nekaj takega se dogaja preko moderniziranega “Kalmanovega filtra” v naših mobilnih telefonih. GPS senzor nas oskrbuje z “real-time” koordinatami, medtem ko akselerometer zaznava nenadne, majhne premike. “Kalmanov filter” tako kombinira koordinate in podatke akselerometra ter nam uporabnikom poda najboljšo izbiro.

Bliža se čas avtonomnih vozil, internet stvari praktično trka na vrata “navadnih smrtnikov”, potrošniška tehnologija postaja vse bolj del naših vsakdanjih življenj. Kaj to pomeni? Milijoni ali celo milijarde “Kalmanovih filtrov”!