Notas al margen: El verano es para visitar a los amigos

June 4, 2006

superchips.jpg Hace ya un buen tiempo que no escribo sobre cibernética. Sea el resultado de tener la atención fija sobre otros temas, negligencia o falta de tiempo, quizás se deba también a una reciente visita a un centro de súper computación en la costa oeste de los Estados Unidos. Su director, un prestigioso científico de la computación y buen amigo, me hizo la venia de concederme unos minutos de su tiempo. Después del recorrido de rigor por las instalaciones, en donde un orgulloso científico mostraba sus últimas adquisiciones, pasamos a su oficina, en donde continuamos con amena conversación. Aun cuando fue mas un intercambio informal entre dos amigos que otra cosa, el tema tratado es de relevancia a una serie que este blog ha perseguido con frecuencia. He pensado en presentar la conversación en forma de entrevista un tanto por sintetizar lo tratado en aquella oportunidad. Más por presumir de renacentista que por lo que se del tema, desvié la conversación hacia la cibernética:

Elijah: Estoy seriamente pensando en iniciar un proyecto que incluya un enfoque cibernético en el estudio de la inteligencia, que entendamos los sistemas artificiales desde primeros principios; entiendo que Wiener fue el creador del termino, y el tema estuvo en boga a finales de los 60 y todos los 70, pero todavía el cyborg ideal esta muy lejos de ser fabricado ¿Qué me dices?

Científico de la Computación: Cibernética, si, el termino esta mas bien pasado de moda. Hoy en dia le llamamos sistemas complejos. Tengo que ponerte en contacto con el Profesor Sigma, el ha trabajado mas que todo en el área de video, pero es un matemático fundamentalista, es muy riguroso en su acercamiento al tema.

E: Suena interesante, cuéntame, ¿que hacen uds. aquí en el centro que se relacione con el tema? ¿Seria algo en lo que pudiéramos conseguir fondos?

CC: De fondos no se nada, esas investigaciones fundamentales no les son atractivas a los tipos de la National Science Foundation (NSF). Ellos nos dan fondos para simulaciones del clima, tú sabes con lo último del cambio climático y como usar esa información para mitigar desastres, ese va a ser el camino del futuro, al menos del futuro inmediato.

E: Entiendo, así que todas esas estaciones de visualización que vimos de camino acá están en esa onda.

CC: Como lo dices. Sin embargo, el Profesor Sigma del que te he hablado, ha sido muy exitoso consiguiendo fondos, pues el utiliza una estrategia en la que plantea siempre una utilización practica, un producto final que las agencias puedan utilizar, o al menos usar para justificar la provisión de fondos. Algo así como el famoso hexaedro para generar números aleatorios.

E: Si, incluso cualquiera podría vender a Las Vegas como un laboratorio de campo para la teoría de juegos—risas.

CC: Exacto, pero volviendo a tu planteamiento, creo que seria interesante, lo único que te puedo ofrecer son los recursos que ya tengo a mi disposición, pero esos siempre han estado a tu servicio. Seria cuestión de reducir el alcance del proyecto y buscar un producto final que venderle a las agencias.

E: Bueno, en ese respecto he pensado que un análisis ab initio de por ejemplo, el cyborg de telemedicina, pudiera no solo ser atractivo para la NSF, sino también al sector privado. Excúsame que use la terminología pasada de moda, pero de mis lecturas, no creo que se avanzara mucho en el tema después de cuatro décadas. Wiener y Shannon siguen tan vigentes como el primer dia.

CC: Estoy de acuerdo, y si, aun cuando se cacareo mucho con eso de la Inteligencia Artificial (IA), lo de la robótica esta mas bien estancado. Ahora, si ves lo que están haciendo en IBM-Research, te quedas boquiabierto. Ojala algún dia me pudieses acompañar a Almaden.

E: Con gusto, nada mas avísame, seria un honor compartir una visita contigo, además, serias un guía estupendo—mas risas.

E: Te agradezco tu tiempo el dia de hoy y espero escuchar de ti pronto. Además, no conversamos nada del otro proyecto que nos interesa, pero eso esta andando muy lento.

CC: Gracias por la visita, te hablo luego.

Cuando caminaba de regreso a mi automóvil, en los jardines del campus, recuerdo haber hecho una nota mental para escribir algo acerca del cyborg de la telemedicina. También estamos tratando de empujar un proyecto usando algo más convencional, pero de eso no puedo hablar hasta que este más cerca su realización. Por ahora, prometo, en cuanto me desocupe, hablar un poco mas de cibernética, ese termino fuera de moda, pero tan increíblemente difícil que estamos aun en la infancia, después de mas de cuatro décadas.

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Así pensaba Einstein, así pensamos todos

April 24, 2006

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Uno de los pensadores de mayor impacto en el siglo XX fue Albert Einstein. Una de sus particularidades como científico ha sido su extraordinaria capacidad para visualizar soluciones a problemas difíciles. El siempre fue, entre otras cosas, un adepto a adentrarse en los mecanismos mentales de la producción científica.

Tal vez adhiriéndose a una de las varias tradiciones en psicología y filosofía, tal vez influenciado por Helmholtz y Boltzmann, Einstein sostenía que el repetido encuentro con imágenes en diferentes contextos conduce a la formación de conceptos.

Un concepto debe, tarde o temprano, ser puesto en una forma que pueda ser entendido por otros; pero en lo concerniente al pensamiento privado, esta etapa no es necesaria para proceder a pensar. Para algunas personas, incluyendo a fisicos como Faraday y Rutherford, la parte mas importante puede ocurrir sin el uso de palabras. Einstein escribe:

No tengo duda de que nuestro pensamiento es en su mayor parte desnudo de signos y mas allá de ello, en un grado considerable es inconsciente.”

Einstein nos cuenta del placer que sentía desde niño, al descubrir su habilidad para contemplar relaciones entre objetos geométricos. En carta a Hadamard escribiría:

“Las entidades psíquicas que parecen servir como elementos al pensamiento son ciertos signos e imágenes mas o menos claras que pueden ser reproducidas y combinadas a voluntad…Pero viéndolo desde el punto de vista psicológico, este juego combinatorio parece ser esencial para el pensamiento productivo—antes de que ocurran conexiones en palabras u otro tipo de signos que pueden ser comunicados a otros. Los elementos ya mencionados son, en mi caso, del tipo visual y muscular. Las palabras convencionales u otros signos deben ser buscados de manera laboriosa en una segunda etapa, cuando el mencionado juego asociativo este suficientemente establecido y pueda ser reproducido a voluntad.

Impactantes palabras, que dejan muy claro el porque este científico pudo ver mas lejos que los demás; no solo por andarse montando en hombros de gigantes.

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No eres lo que piensas, eres los lenguajes que hablas

March 28, 2006

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Las cavilaciones del post anterior, están dirigidas a establecer un marco para la empresa de crear un ente con inteligencia artificial (IA). Ese ente seria capaz de exhibir inteligencia no preprogramada y crear sus propias ideas. Varias hipótesis de cómo emergería dicha inteligencia han sido propuestas. El modelo natural que se ha venido utilizando es el del ser humano, quien cuenta con una capacidad innata para pensar. Pensar es descrito aquí en el sentido estricto de manejar ideas.

Como se vio antes las ideas son solo la representación de los objetos del mundo externo que nos rodea. Ellas en si mismas no son comprensibles, solo lo que reflejan es comprensible. Ahora, ¿son las ideas las mismas en cualquier lenguaje? Es decir, ¿importan las interrelaciones entre lenguaje, cultura y cognición? De acuerdo con la experiencia personal, parece que si. Individuos con lenguas diferentes y distintas culturas piensan diferente. Bien, esta conclusión parece lógica de la primera, debido a que, es solo a través de las ideas que asimos el mundo exterior, es natural que diferentes realidades, influyan en la manera como los procesos cognoscitivos son empleados por diferentes individuos.

Lo importante aquí, es que si alguien es serio acerca de construir un ente que piense, debe entenderse que los procesos cognitivos de dicho ente, serán predeterminados por el lenguaje de su inventor, así mismo como por su cultura (nada que temer aquí pues seguramente es un científico), además será mucho mas complejo añadir mas lenguajes al sistema original, a menos que, se imite a la perfección a la inteligencia humana normal. Habría que olvidarse, al menos al principio, de construir algo parecido a 3-CPO.

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Todos somos iguales, excepto cuando se habla de nuestras ideas

March 27, 2006

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Para aquellos que estamos interesados en los mecanismos del aprendizaje, del como los seres humanos somos capaces de guardar conocimiento del mundo que nos rodea, las ideas y su formación serán siempre un misterio.

¿Existen los objetos en lo que llamamos mundo real? o ¿son solo un reflejo de nuestras percepciones? Nuestra mente parece ser una compleja construcción, derivada en parte de nuestras experiencias y en parte de la fisiología de nuestro cerebro.

La mayoría tiende a suponer que esta directamente consciente de los contenidos de sus propias mentes. Y lo están, cuando de manera consciente sienten placer o dolor. Sin embargo, tales sentimientos, son de una naturaleza enteramente diferente de sus percepciones, recuerdos, imaginación, sueños y sus pensamientos y conceptos.

Llamemos a estas últimas, ideas, solo por el deseo de darles un mejor nombre. Nuestras ideas tienen la característica especial y función de colocar a los objetos frente a nuestra mente. Es siempre la idea de un objeto de la que estamos directamente conscientes, no de la idea en si misma. Las ideas no son más que los medios a través de los cuales entendemos los objetos que las mismas colocan en la pantalla de nuestra mente. Las ideas mismas son inasibles.

El mundo real es filtrado hacia nuestra mente, solo la percepción de los objetos da lugar a las ideas las cuales se presentan transparentes y fuera de nuestro alcance, así que el mundo de las ideas es el mundo del conocimiento, poco o mucho, que tengamos de nuestro mundo.

El dicho cada cabeza es un mundo refleja sabiamente este punto.

 

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Robbie el robot, el salero, el pimientero

March 1, 2006

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Robbie: el original

Caracas. Venezuela, 2100 AD.El Sr. y la Sra. Pérez están sentados a la mesa cenando. La Sra. Pérez decide que sus algas sofritas en aceite poli orgánico no contienen suficiente sal y estira la mano para alcanzar el salero, solo para descubrir con decepción que la mesa no fue arreglada de manera adecuada y el salero brilla por su ausencia. "Robbie," llama ella con tono aburrido, "¿Me traes el salero, por favor?" Robbie el robot, flota hacia la cocina y procede a inspeccionarla en búsqueda del salero. Consigue dos objetos, cualquiera de los cuales puede ser el salero (son del tamaño y forma adecuados) pero ambos son opacos–el robot no puede ver su contenido. Observando más en detalle, Robbie nota que los hoyitos en la tapa de uno de ellos, realizando que los mismos forman un patrón que simula una letra S. Acto seguido, Robbie lleva el frasco a la mesa de comer. Para ese momento la Sra. Pérez quiere también el frasquito de pimienta (a lo mejor la próxima versión es mas rápida) y Robbie debe volver a la cocina; sin embargo Robbie reconoció con éxito el patrón ejemplo que indicaba "el salero."

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La prueba de Turing y esos misteriosos alienígenos

February 7, 2006

Escena de Sphere

El objetivo básico de la Inteligencia Artificial (IA) es el de construir una maquina que exhiba el comportamiento asociado a la inteligencia humana. No se requiere que la maquina utilice los mismos mecanismos que se utilizan para la cognición humana, ni se requiere que la maquina avance por etapas de aprendizaje tal como lo hacen los seres humanos.

El experimento clásico para determinar si una maquina posee o no inteligencia del tipo humano es conocido como la prueba de Turing (en honor a. M. Turing, quien fuera pionero en lógica computacional, teoría de decisiones, e inteligencia artificial). Este experimento aun no ha sido llevado a cabo con seriedad debido a que hasta ahora ninguna maquina despliega el suficiente comportamiento inteligente como para pasar la prueba.

Diagrama de la prueba de Turing

La prueba consiste en presentarle a un humano, A, con una interfaz que pudiera ser un terminal de computadora, el cual podría ser utilizado para conversar con dos fuentes desconocidas para el, B y C. Al interrogador A, se le indica que uno de los terminales fuentes es controlado por una maquina, mientras que el otro por un ser humano al que A, nunca ha tenido la oportunidad de conocer. A entonces, debe adivinar cual de los dos terminales, B o C, es la maquina y cual es la persona. Si A, no pudiera determinar entre los dos con una precisión mayor al cincuenta por ciento, y si este resultado se mantiene, sin importar cuanta gente tome parte del mismo, entonces se diría que la maquina simula la inteligencia humana.

Una muy buena analogía aparece en la película Sphere en la que una nave de presunto origen alienígeno es descubierta en el fondo del mar por el gobierno estadounidense. Cuatro expertos en sus respectivos campos son enviados a investigar. Una vez en el fondo del mar, hacen contacto con una entidad desconocida. El episodio relevante a este post aparece cuando los científicos establecen contacto con la entidad vía un terminal y pantalla de computadora.

En todo caso, seria oportuno preguntarse: ¿como aplicar la prueba de Turing en la búsqueda de inteligencia extraterrestre?

Si nos llegan señales, ¿serán estas producidas por maquinas? o ¿por individuos biológicos tal como nosotros?

KeyWords: “Inteligencia”; “Prueba de Turing”; “Alienígenos”; “Prueba de Inteligencia”; "SETI"


Inteligencia, telares, computadoras y otras pasiones

January 26, 2006

Telar de Jacquard

Hemos hablado de la emergencia de la inteligencia humana como consecuencia de la existencia de lo que parecen ser leyes física bien determinadas, la existencia del desorden como característica fundamental de la naturaleza y la influencia del numero enorme de elementos presentes en la naturaleza para la existencia de vida organizada. Existen numerosas evidencias de que la inteligencia humana no solo es capaz de abstraer conceptos del ambiente que le rodea, sino que también es capaz de realizar actividades que afectan y cambian dicho ambiente; el sistema que forman el hombre y la naturaleza pudiera ser un sistema retroalimentado, aun cuando la auto-regulación solo existe de manera limitada y parece tender a desaparecer a medida que el ser humano ejerce mayor control sobre la naturaleza.

Una de las actividades humanas esenciales es la elaboración de cosas—artefactos, consideremos los principales factores envueltos en esta actividad:

  1. Materia prima
  2. Herramientas
  3. Energía necesaria para llevar a cabo la manufactura
  4. Control ( secuencia apropiada de las operaciones en el tiempo y el espacio)
  5. Diseño

Haciendo una revisión sucinta de la historia humana, podemos observar que la materia prima se encuentra de manera natural o esta compuesta a su vez por artefactos. La segunda posibilidad crea la oportunidad de crear cadenas de manufactura de largo variable y lo mismo puede decirse de la creación de herramientas. Hasta un pasado reciente, el tercer factor era provisto por fuerza humana y animal, con limitado uso de energía eolica e hídrica. Cuando la revolución industrial reemplazo al hombre y los animales por la maquina de vapor, el cuarto factor, el control; tomo una relevancia preponderante, a tal punto que el mismo se convirtió en la fuente de otra revolución: la de la computadora.

Consideremos un artefacto tal como una pieza de vestido con patrones tejidos en el material, en oposición a ser producidos una vez que la pieza de vestido este terminada. Aquí se hace necesario el control de la operación de la maquina de tejer de modo que las fibras de cierto color vayan por encima en vez de por debajo de otras fibras. Existe una binaria, estaríamos tentados a decir Booleana, decisión ha ser tomada, un pequeño acto de control que debe repetirse miles de veces por ciclo de tejido, para cada color de fibra utilizado.

Hasta el año de 1800 este proceso era ejecutado exclusivamente a mano y con el control de la vista de un operario, tal vez si pensamos en lo repetitivo de la acción, así como en los factores económicos, no nos sorprendería el porque el tejido fue la primera industria en ser automatizada.

Seria José-Marie Jacquard quien invento el telar de Jacquard, el cual fue exhibido en Paris en 1801. Existe una historia romántica acerca de que Jacquard tuvo la idea para el telar, mientras observaba a su esposa peinar los cabellos de su hija. Esta versión sea tal vez apócrifa, ya que es mucho más probable que su pasado como tejedor, así como su padre, tuviesen mucho mas influencia que la idealizada escena domestica. Existe además evidencia de que el modelo de Jacquard encontró inspiración en un modelo fabricado por J. de Vaucanson.

El centro de la mecanización del telar de Jacquard era provisto mediante una cinta, en la cual ciertos puntos eran perforados o no. En caso de estar perforados, agujas metálicas se introducían en el hoyo para elevar la fibra A sobre la fibra B; si no existía perforación entonces A iría por debajo de B.

Ya habían existido ciertos mecanismos, como la cajita de música suiza o algunos mecanismos de relojería, tal como el famoso león mecanizado construido por Leonardo da Vinci para Francisco I de Francia. Sin embargo, seria el telar de Jacquard el que abriría las puertas de la segunda revolución industrial: reemplazando el control humano por el de un autómata ejecutando instrucciones dadas por una cinta perforada.

El ambiente que cambio con la revolución industrial no fue solo el natural, en el caso del telar de Jacquard, este marcaría un efecto aun mayor: el del ambiente social. El reemplazo de la fuerza humana por autómatas mecanizados (otro nombre para los robots) desencadenaría tensiones reflejadas en la elaboración de teorías sociales y económicas que mas tarde transformarían al mundo. A tal extremo fueron importantes estos cambios que aun hoy se observan sus efectos a la luz de la nueva revolución digital.

Son precisamente los países que abrazaron ciertas ideologías que querían proteger la labor humana, los que hoy en dia la explotan para el beneficio de un plan globalizado propio y tal vez para la sujeción de uno de los mas dañinos efectos secundarios de la inteligencia: la sed de poder y de control.

KeyWords: “Inteligencia”; “Revolución Industrial”; “Autómatas”; “Historia de la Tecnología”