Ciberneticón

Fernando Núñez Noda
(@nuneznoda en Twitter)
MIAMI (infoCIUDADANO)
22/Julio/2012

El universo máquina

El ser humano ha imitado la autorregulación natural en la infinidad de dispositivos y aparatos que ha producido la vida moderna. Solemos darle a la tecnología una “identidad” e incluso una misión  independientes de la gente que la crea y la maneja. Y de los que la disfrutamos y padecemos, que también contamos.

Los primeros inventos recuerda que los utensilios se comenzaron a usar al menos 3,2 millones de años aE.  Entre las primeras piedras-cuchillo y huesos-armas hasta el fuego “controlado” se tuvo que esperar hasta 500 mil aE. El fuego a voluntad se registra cerca de 100 mil antes de eC. Hace apenas un siglo y cuarto llegó la electricidad pública y, en ese período, se ha alcanzado la Luna, la relatividad, el famoso bosón…

De modo que es al revés: el cerebro humano es tan audaz que replica virtualmente el mundo natural. Imperfecto quizá, pero replicación al fin. Las máquinas están tan vivas como sus creadores.

En 1948 el matemático Norbert Wiener (en la ilustración inicial) publicó el libro Cibernética, que describe con las mismas ecuaciones a los seres vivos, a las máquinas y –en general- a los sistemas autorregulables.

Para la cibernética los procesos son informacionales. Wiener le dio primacía al concepto de “retroalimentación” (feedback), que es un ciclo de información. Una computadora no está viva, ni es inteligente, pero es un dispositivo autorregulable que combina y procesa información a ritmos pasmosos y con el que podemos interactuar y “comunicarnos”.

Independiente de si hay humanos envueltos o no, para la teoría matemática desarrollada por Wiener y pioneramente por Claude Shannon, el flujo de información de esta autorregulación es “comunicación”. La autorregulación implica un tránsito de datos desde fuentes hasta receptores.

La información captada del ambiente produce un desbalance, una necesidad de tener más, de verificar, de transferir, de actuar de tal o cual forma. El “sistema” (persona, tribu, equipo) produce un evento para llevar ese desbalance a un punto de equilibrio. Esta oscilación balanceada es lo que Wiener llamó “homeostasis”: logro del balance del sistema producto de la acción tomada.

La acción (efecto) es un feedback de la recepción del mensaje que activa el desbalance. En homeostasis, el sistema perdura en el tiempo. Al menos. Todo sistema encierra un orden interno, es decir, un mecanismo (exitoso o no) para llevar los valores de ejecución a puntos de equilibrio.

El funcionamiento de ciertos sistemas autorregulables de la naturaleza puede compararse con máquinas. Por ejemplo, la temperatura corporal y un termostato de aire acondicionado. Si lo fijamos en 20 grados Celsius, el aire acondicionado enfriará hasta que el termómetro indique que se pasó el punto de control (20 grados) hasta un límite prefijado, digamos, dos grados hacia abajo y arriba (18º y 22º). En ese instante el aire frío cesa de salir por los ventiladores. Al rato, obviamente la temperatura sube, cuando llega a 22º el aire se enciende de nuevo…

Igual así, la piel. Sube la temperatura y sudamos. Baja y temblamos. Todo para llevar el valor alrededor de 37º. Desde las estrellas hasta las células, el mundo natural es prolijo en ejemplos de entidades que ajustan sus condiciones internas de acuerdo con los cambios del ambiente.

Los desequilibrios y búsquedas de equilibrio se expresan de formas más sutiles: los deseos que generan una pulsión hacia su satisfacción o la necesidad psicológica de dar “cierre” a ciertas situaciones. Todo lo que mueva un sistema a su autorregulación interesa a la cibernética, aunque estrictamente no puede describir procesos psíquicos, terreno donde los estudiosos de la mente han tenido mayor éxito.

Es la cultura pop la que le otorga a la cibernética un uso robótico y computacional, tecnológico. Que lo tiene, pero soslaya un área amplia de análisis sobre cuestiones de gran pertinencia para la filosofía de la ciencia.

Cambios que obligan a ajustes

Si una familia gana mensualmente 100 y gasta 80, el sistema será exitoso si al menos logra mantener ambos valores en márgenes razonables. Digamos: entre 90 y 110 para los ingresos y 70 y 90 para los gastos. En esas bandas, los resultados garantizan la continuidad.

Ahora ¿qué ocurre si en un mes la familia devenga 80? Una variable clave ha cambiado más allá del punto de equilibrio. El sistema, por ejemplo, podría conservar el mismo porcentaje de gastos, 80%, y aplicarlo al total. Eso significa que los valores serán ahora: 80 de ingresos y 64 de gastos. Otra opción es sacrificar el excedente y tratar de no bajar el nivel de gastos, de modo que la proporción sería 80:80 sin excedente.

Un sistema es más inteligente si amplía su rango de opciones y si, en vez de meras elecciones predeterminadas, genera decisiones estructuradas, ad hoc. Digamos: usar el excedente para financiar futuros déficit, tener una banda de gastos no básicos que puede sacrificarse, etcétera.

Las células, un automóvil, la organización donde trabaja, el sistema solar, la Vía Láctea, el Grupo Local, los agujeros negros… todos son máquinas y algunos “vitalistas” afirman-sobre galaxias y cúmulos de galaxias-  que parecen seres vivos a gran escala.

Ah, pero las máquinas fallan, se trancan, hacen lo que no deben y finalmente hay que sustituirlas. ¿Cómo responde la “cibernética natural” al modelo caótico del mundo? Sencillo y complicado: con medicinas, por ejemplo, con impulsos que lleven un sistema a la propia homeostasis. A veces una substancia, a veces la simple caricia de una madre a su hijo.

El proceso esencial de la cibernética es el flujo de información entre las partes. De esta forma el sistema (el cuerpo) envía una ejército de anticuerpos y la mente promueve otras acciones (remedios, cuidados) que disminuyan esos grados de descontrol.

No obstante, el flujo de energía y de información no es perfecto, ya que se distorsiona, se degrada, pierde energía, tiende al caos… En un momento dado, la autorregulación se hace imposible porque las “piezas” del sistema se fatigan, se deshacen o están demasiado alejadas o desconectadas.

Se le llama “entropía” a la tendencia progresiva e irreversible de la energía a disgregarse, a no reciclarse, a romper el orden inicial. Luego la comunicación (un correlato de la energía, hecha de información) es incompleta, estadística, sólo parcial y temporalmente ordenada. Como toda disciplina, un monumental enfrentamiento con el caos en su área específica.

Para aproximarse a este tema, el de la dinámica energética de la información, hizo falta cuantificar mejor la “información” misma, dado que aunque se percibe y sopesa, resulta muy difícil expresarla en términos energéticamente cuantitativos.

¡Mi tostadora me quiere matar!

La actitud de la gente hacia la tecnología es paradójica, e injusta. A la cibernética se le suele ver con un cristal moral y ético. Si no se piensa en ella, parece un regalo del cielo, un componente indispensable de la calidad de vida (la luz eléctrica, automóviles, los dispositivos conectados). Pero al darle un espacio en nuestra mente la demonizamos. Le atribuimos una especie de vida paralela, generalmente encarnada en una máquina malévola que sonríe en la oscuridad.

Stanley Kubrick entendió muy bien este mito en 2001: una odisea espacial (en la imagen) y dotó a HAL 9000, la computadora reflexiva y asesina, de un salón donde los pensamientos eran luces rojas que se encendía y apagaban. Cuando se le asocia una voluntad propia, la ciencia aplicada termina siendo un villano (usted sabe, en vez de la vacuna contra el Polio, Frankenstein). A lo mejor es una forma atávica de cómo el humano se sueña o se teme poderoso.

Mas en el fondo, esta tendencia revela que la tecnología es expresión directa de la voluntad del ser humano. Es una extensión de sus propias capacidades físicas y mentales, que evolucionan fuera del cuerpo.

El murciélago tiene un radar en su minúsculo cerebro, el ser humano lo construye y lanza satélites que hacen rebotar las ondas por todo el planeta. Al murciélago le toma millones de años, el humano no tiene más remedio (guerras mundiales, ambición económica) que construirlo en apenas un siglo.

De acuerdo con esta lógica, un cerebro del tamaño de un balón de basquetbol podría esperarse dentro de cientos de años, pero actualmente no hay tiempo que esperar y por eso hemos llegado a las computadoras: a los circuitos integrados actuales más los programas y las redes, que procesan millardos de datos en segundos y generan documentos, sostienen fotografías, sacan cuentas, se comunican al otro lado del globo, buscan en diccionarios… como hablamos al analizar el “efecto Google”.

Internet potencia el acceso y la transmisión de datos (por no decir información) y extiende así capacidades comunicacionales que, junto al teléfono, estaban reservadas a los medios masivos.

A esto se suma otro impacto: nuestro propio hogar. Incluso la humilde tostadora tendrá mañana o ya lo tiene un microchip, e igual así la nevera o el aparato que sustituirá el televisor actual. Al tener esos pequeños circuitos de silicio, los electrodomésticos se pueden conectar con una red local o a internet, a través de protocolos y tecnologías.

¿Para qué? Bueno, para muchas cosas: para avisar qué le falta, para advertir un desperfecto, para recibir actualizaciones o soporte técnico en línea… para participar en su propia autegulación. Las modernas cajas registradoras son computadoras que transmiten informes, reportes de venta, inventarios y reciben servicio, actualizaciones  de software, nuevos módulos, etc.

Los profetas de la “domótica” (automatización doméstica) predicen lavadoras o aspiradoras que llamarán a sus servicios técnicos en caso de mal funcionamiento y se repararán desde lejos o con personal que va al lugar con la información precisa de qué hacer (y los repuestos). Otros, claro, no son tan optimistas y ven en estos avances oportunidades para la invasión de la privacidad, el control gubernamental y la dependencia excesiva en lo automatizado.

Las implicaciones, pues, son muy amplias: el hogar de los Supersónicos, pero también el Hermano Mayor de George Orwell y, tal vez, toda la imaginería maquiavélica de la ficción científica, Fritz Lang incluido. Por los momentos, no pierda el sueño, que lo máximo que puede hacer su tostadora es quemarle el pan.

La danza de los bits

La información y la comunicación no son, precisamente, tópicos de discusión recientes. Platón, Aristóteles, Santo Tomás y una larga lista de filósofos le han dedicado atención. Para el primer tercio del siglo XX todavía se había hecho poco en el terreno matemático y, por ende, lógico-matemático.

Entonces se dio a conocer la primera teoría matemática de la comunicación (Claude Shannon, 1948). Entre otras cosas, este ingeniero cuantificó por primera vez la “cantidad de información” transmitida por medios electrónicos: el bit (bynary unit, unidad binaria). Un bit reduce la transmisión de datos a opciones ON/OFF (encender/apagar) en los circuitos electrónicos.

Si se representa el flujo eléctrico con un uno (1) y la interrupción del flujo con un cero (0), se logra un sistema de significación y codificación con sólo dos signos. Mayor simplificación imposible. La teoría también definió factores de distorsión (ruido) que impiden una eficiencia de 100% entre la fuente y su receptor, así como el proceso cíclico de “retroalimentación” (feedback) clave para decenas de disciplinas desde la grabación musical hasta el mercadeo y, por supuesto, la educación y la sanación.

Esta matematización magistral, por supuesto, tiene su precio, exilia a la “humanidad” y se centra en la información. Pero, por otro lado, es perfecta para el universo computacional, que es persona-sistema o sistema-sistema: la fuente y el receptor pueden ser indistintamente un ser humano o una máquina.

Wiener no afirmó que los sistemas autorregulables transmitieran internamente ceros y unos, pero sí que podían expresarse en algún tipo de código matematizable. Lo que hizo Shannon fue encontrar esa representación informacional en el mundo electromagnético; una correlación entre data y conjuntos de electrones.

Ahora bien ¿cómo hacer para que estos bits pudiesen representar signos y objetos de la realidad, como letras, números, líneas o colores? Sencillo: electricidad, pero ahora domada por un sistema de significación basado en una nueva distribución de los electrones.

Si un flujo de trillones de electrones puede mover pesados motores eléctricos, uno de sólo millones será capaz de mover motores más pequeños, capaces de encender o apagar pixels en una pantalla o de fijar nubes electromagnéticas en discos duros o de amplificar música para unos altavoces.

Ya en los años treinta la naciente “informática” o computer sciences, como se le llama en inglés, comenzaba a crear metodologías y fórmulas para computar los números, de forma que produjesen resultados bajo hardware y software (Allan Turing, 1936, está en la imagen a la izquierda).

Si los flujos o interrupciones de corriente eléctrica eran unos y ceros, las fórmulas de Turing lograban que esos ceros y unos generaran resultados electromagnéticos. Esos resultados fueron prácticamente irrelevantes en los 1930s, pero a finales de siglo la revolución de la microelectrónica permitió que esos bits generaran imágenes, movieran motores, representaran sonidos.

Turing llegó a preguntarse si los cerebros electrónicos podrían, algún día, ser inteligentes. Una década antes de ENIAC diseñó la llamada “máquina de Turing”, una computadora imaginaria capaz de manejar datos lógicamente estructurados, siempre que no fuesen inferenciales o inductivos, de forma automática. Es decir, cualquier cosa que se pudiera resolver a partir de datos ya existentes según reglas lógicas predefinidas.

Luego formuló su célebre “prueba de Turing”, consistente en un “juego de imitación” por el cual la máquina “engaña” al participante y le hace pensar que sus respuestas las elabora directamente un humano. Éste hacía preguntas directas y unívocas a dos dispositivos, uno automático y otro manejado por humanos. Quien participa de la prueba no sabe cuál es cuál.

Se prueba, entonces, el sistema a ver hasta qué punto es capaz de llegar sin que sea posible deducir si es una máquina o un humano directamente.

La inteligencia artificial es humana

Decíamos, pues, que  Turing se preguntó si los cerebros electrónicos llegarían a ser inteligentes.

No es casualidad que en el cubículo frío y liso de Hal 9000, la computadora pensante de 2001: una Odisea Espacial (1969), sólo mostrara un pequeño retrato de este matemático.

La “máquina de Turing” es el gran predecesor de las computadoras y de los programas actuales.

En 1997 Deep Blue, un sistema computacional de IBM, “derrotó” a Gary Kasparov en un match de ajedrez. Deep Blue produce millardos de configuraciones complejas a partir de reglas simples que se agregan y concatenan, de modo que parecen realizadas, no sólo por un humano, sino por uno superdotado. Eso sí, sólo en ajedrez.

Más que la máquina, me llama la atención la “prueba de Turing”. Como un trabajo para mis alumnos de comunicación social, cuando fui profesor en la Universidad Católica Andrés Bello (Caracas), re-imaginé la prueba así: Gary Kasparov está sentado frente a una pared, hay dos monitores de computadora con tableros exactos, cada uno con un teclado.

Un monitor está conectado a un grupo de jugadores y sus asesores, el otro está conectado a un súper programa de ajedrez tipo Deep Blue. Gary desconoce quién o qué está detrás de cada monitor.

Si Kasparov juega contra ambos “contendores” la pregunta es: “cómo y cuándo sabe cuál es manejada por humanos o manejada por Deep Blue”. Si tarda mucho en delatar a la máquina o no lo hace del todo, entonces aquella imita muy bien la inteligencia deductiva humana.

Pedí a mis alumnos una reflexión sobre esta prueba de “Turing-Kasparov”. ¿Hay comunicación en el caso de Deep Blue? ¿Se disminuye la incertidumbre en ambos sentidos? Si Kasparov no identifica a Deep Blue ¿se puede hablar de algún tipo, aunque sea primitivo, de inteligencia?

Ambos y ninguno

La respuesta es que ni yo mismo estaba claro. Mis alumnos, inteligentes y creativos, también divagaron. Uno piensa en Deep Blue, al principio, con conciencia propia, en vez de un entramado de cables y de códigos. Como los gatos, sólo nos llama la atención lo que se mueve, lo que actúa en el momento, de modo que la máquina trabajando nos parece un interlocutor. 85% de los alumnos indicó que Kasparov y Deep Blue tienen una relación emisor-receptor similar a la que tendría con humanos. La asociación es automática, pero errónea.

Cuando Kasparov juega contra el equipo de maestros no hay máquina de Turing. Pero entonces ¿qué ocurre cuando Kasparov juega contra Deep Blue?

Visto como un circuito cerrado, decir que entre el campeón mundial de ajedrez y una máquina hay comunicación es anatema, porque la comunicación (social) es humana. ¿Lo sigue siendo?

Si no, lo que le gritamos a nuestras computadoras sería un insulto, no una descarga de frustración. Según el paradigma tradicional, sólo se completa un circuito comunicacional cuando el emisor y el receptor son seres pensantes y no, uno de ellos, un sistema artificial que imita muy primitivamente el pensamiento.

Ahora bien, en un espectro más amplio, el match Kasparov-Deep Blue sí puede implicar comunicación después de todo. En efecto, si vamos más allá, hallamos un diálogo entre Kasparov y los programadores del sistema. No importa que los programadores estén presentes o embebidos en el programa, que actúa incluso cuando ellos duermen. Lo importante es que previeron el diálogo, en forma de algoritmos, de modo que Deep Blue simula la interacción real de un jugador humano. Uno de los mejores del mundo.

Los medios masivos, como la televisión o la prensa, ofrecen mensajes iguales para todo su público (todos ven la misma telenovela, todos leen la misma página). La computación, al ser programable e hipertextual, ofrece más rutas y personalización. Con Kasparov, Deep Blue ejecuta una partida de nivel mundial. Conmigo, me despacha en el mínimo de movimientos.

Cuando usted diseña un programa de computación o una página web, prepara de antemano una historia, pero no la misma para todos, sino la que cada quien va haciendo, de la forma “si entra por aquí, se le responde así; si hace clic en aquello, ocurre esto otro, etcétera”. Esa secuencia de instrucciones condicionadas, ese diálogo semi-programado, es lo que llamamos “algoritmo”.

Deep Blue es una prolongación, no sólo de las capacidades ajedrecísticas de sus programadores, sino de sus habilidades comunicacionales, dado que la computadora y su software son capaces de responder a muy complejas estrategias de engaño y sutileza. Puede simular, cambiar de estrategia sobre la marcha…

Si la programación está bien hecha y si el rango de preguntas es lo suficientemente restringido, no se puede dictaminar con facilidad y, a veces, del todo cuál es cuál.

En un ámbito cerrado y con el objetivo inequívoco de ganar, quizá Deep Blue pueda engañar a un panel de expertos, detrás de la pared, que ella “es” Kasparov, mientras que un desesperado Kasparov trataría de convencerlos que él es él. La misma prueba pero al revés.

Deep Blue no tiene voluntad ni conciencia, pero sus programadores sí. Por ejemplo, “enrocar antes de nueve jugadas”, “dominar el centro del tablero”, “forzar tablas” son muy complejos juegos de posibilidades. Sobre esta base se construye una programación que anticipa las respuestas de un contrincante junto a sus propias intenciones, que las tenía el Kasparov.

En resumen: hay inteligencia en ambos casos. Contra los expertos en vivo no hay duda, porque todos son humanos. Mas en Deep Blue también, porque realmente Kasparov sigue jugando contra sus programadores y, más aún, porque quizá Deep Blue es mucho más que la suma de sus partes.

IBM tiene un sitio web dedicado a esta épica cibernética.

El traslado de inteligencia fuera de la mente, a cerebros mecánicos que imitan algunos aspectos no tan rudimentarios del pensamiento, es lo que llamamos “inteligencia artificial”. Estamos, eso sí, a enorme distancia de un pensamiento artificial más sofisticado o emotivo, pero hay razones para celebrar ese pequeño triunfo contra Kasparov, porque revela el poder de la inteligencia combinada y condesada fuera del cerebro para que “piense” por sí misma.

Epílogo

Kasparov protagonizó otros dos matches, en 2003, contra programas computacionales distintos a DeepBlue. Ambos resultaron tablas.
En 2006 el campeón mundial de entonces, Vladimir Kramnik, jugó contra un”nieto” de DeepBlue llamado Deep Fritz. La computadora le ganó 4 juegos a 2. Wikipedia da cuenta que, según conocedores, en la última partida sencillamente lo aplastó.

Parece que la distancia crecerá a favor de la computadora como ya ha crecido en tantas áreas. El campeón mundial actual, el hindú Viswanathan Anand, tiene un puntaje ELO en la Federación Mundial de Ajedrez de 2.817. Un “motor ajedrecístico” de 2010, llamado Rybka, tiene un ELO estimado de 3.200 puntos.

Actualmente, hay programas que corren en móviles a nivel de Gran Maestro.

Un científico loco diría, alumbrado desde abajo con una linterna: “Las máquinas malévolas nos alcanzan ja ja ja ja”.

Ya llegaron a los celulares…

 

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