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Simulación del futuro para una inteligencia artificial

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Hans J. Briegel y Gemma De las Cuevas del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Innsbruck en Austria han desarrollado un modelo de aprendizaje para la Inteligencia Artificial

Según sus cálculos, practicando mediante juegos y haciendo simulaciones sobre cómo pueden ser las diferentes versiones de futuro, el “ente” en cuestión sería capaz de imaginar cómo actuar antes, incluso, de que una situación nueva se presente.

 

 

 

 

 

 

 

 

Es un poco como el proceso por el que aprendemos nosotros, nos pasamos la infancia jugando para después ser capaces, al ir creciendo de imaginarnos, primero que puede pasar si hacemos una jugada concreta, más tarde cómo “entrarle” a alguien que nos gusta y ya adultos, prever el futuro que nos espera si tomamos este trabajo o el otro, si nos casamos, divorciamos o entramos en una orden religiosa, etc. ¿Quién no ha pensado miles de versiones diferentes de cómo iniciar una conversación con alguien por quién nos sentíamos atraídos?, ¿no es sorprendente la cantidad de versiones de un solo acontecimiento que se nos pueden pasar por la cabeza en cuestión de segundos?

El trabajo de Briegel y De las Cuevas muestra las bases matemáticas en las que estas simulaciones deberían basarse. El modelos que ellos proponen es el de una simulación cuyo progresso seguiría el de un camino aleatorio. El camino aleatorio (Random Walks) estaría compuesto por una serie de pasos en los que, en ciertos momentos la simulación tendría que tomar una decisión entre varias opciones, cada una tendría una probabilidad diferente de llevarnos por un camino concreto, de esa manera partiendo de una única decisión entre varias opciones, simulando a que otras decisiones nos pueden llevar cada uno de los caminos que podríamos tomar, el árbol se ramificaría más cuanto más nos alejamos en el futuro presentando diferentes versiones que tendrían diferentes posibilidades de acabar ocurriendo.

 

En realidad sería lo que haríamos nosotros si no nos dejásemos llevar por las emociones y si nuestros cerebros no cometiesen errores de cálculo, vamos si pensásemos como el capitán Spock

Este trabajo se encuentra dentro de lo que, en los últimos años, se ha dado en llamar, ciencias cognitivas de lo material (embodied cognitive sciences) que estudia tanto cómo funciona la inteligencia en los seres vivos como la manera de hacer que lo que aprendemos de nosotros se pueda aplicar a robots o ordenadores. Esto puede tener aplicaciones  para prever las evoluciones de sistemas complejos y cambiantes como el tráfico rodado o internet.

 

 

Uno de los temas que me llamó la atención en el artículo era la importancia que se le daba al libre albedrío que conlleva un grado de creatividad sin el cual difícil sería hablar de una auténtica Inteligencia, tanto artificial como natural.

https://cibervortice.wordpress.com/2012/05/24/inteligencia-y-libertad/

El modelo construido tendrá aplicación en el mundo de la computación cuántica, algo a lo que, para que se siga cumpliendo la ley de Moore, deberíamos llegar en un futuro cercano. Quizás por eso, gran parte del trabajo de investigación reflejado en el artículo intenta encontrar la relación entre el “ente” pensante y las leyes fundamentales de la física.

A modo de curiosidad, y, en conexión con el último párrafo, me permitiré añadir que existe un extraño paralelismo entre las leyes de la termodinámica y las que rigen la información. Especialmente, en lo que debe ser una de las leyes más fundamentales de todo el Universo, la de la segunda ley de la termodinámica.

Esta es la ecuación de la entropía en mecánica estadística, establecida por Ludwig Bolztmann en 1870

 

 

Y esta la de la entropía en la teoría de la información, establecida por Claude E. Shannon en 1948

 

 

 

Hay una lista larga de paralelismos, que dan mucho que pensar. Algunos llegan tan lejos como para decir que el universo entero es mental,

The Mind of the Universe

o que es la mente de Dios.

Is The Universe A Mind? A Strange Correlation!

 

Fuente: Nature

Projective simulation for artificial intelligence

Inteligencia y Libertad

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Introducción

Existen dos escuelas en el estudio de la conciencia que polarizan gran parte del debate sobre su naturaleza en círculos científicos y filosóficos. Una de las posturas defiende que la mente humana es teóricamente reproducible por medios artificiales, comparando al cerebro con el hardware de un ordenador y a la mente con el software. La otra postura defiende que cualquier intento de reproducir la mente humana produciría solo una copia totalmente inconsciente de sus pensamientos.

Lo que postularé en este artículo es que dotando de libre albedrío a un posible androide este sería capaz de tomar decisiones considerando la información que contuviera y almacenara y que, el hecho de decidir en base a esta, le conferiría un significado. El contenido semántico de la información supondría que el androide es consciente de lo que piensa y, por tanto sería, al menos y en cuanto a su mente, igual a nosotros.

Cuando en la primavera de 1997 la computadora de IBM Deep Blue ganó una segunda partida de ajedrez al campeón mundial Gary Kasparov, pareció quedar en evidencia la superioridad de la inteligencia humana frente a la de la máquina creada por el hombre.

Lo que sí quedó claro era que una computadora podía realizar complicados cálculos matemáticos, como los que hacemos al jugar al ajedrez, mucho mejor y más rápido que cualquier ser humano.

Intuitivamente, sin embargo, algo nos dice que ni Deep Blue ni cualquier otra supercomputadora, robot o androide que llegue a crearse será nunca realmente inteligente. Lo que nos lleva a creer en nuestra superioridad innata es, por una parte que nosotros somos los que inventamos las máquinas y, por otra que, incluso la mejor computadora carece de creatividad, por lo que no pueden crear otras máquinas ni mucho menos a nosotros.

Sin embargo uno puede aducir que si las computadoras no son capaces de ser creativas o tan inteligentes como nosotros es simplemente porque su evolución solo está en sus comienzos y con tiempo podrían llegar a superarnos.

Se presentan entonces dos posturas frente al problema de la inteligencia artificial en las cuales la distinción entre natural y artificial parece ser la clave que decide si la inteligencia es real (Inteligencia Artificial Fuerte) o simulada (Inteligencia Artificial Débil).

Como paradigmáticas de ambas consideraré la máquina universal de Alan Turing y la caja china de John Searle.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La máquina universal de Turing sería una computadora perfecta, capaz de realizar cualquier cálculo matemático lógicamente posible en un tiempo infinitamente pequeño. Según Turing, si aceptamos que la mente humana tiene su origen en el cerebro y es producida por procesos lógicos y cálculos matemáticos, como un software instalado en la materia gris, la computadora perfecta sería capaz de imitar a la perfección el comportamiento de una persona y, según Turing, si no somos capaces de distinguir la mente humana de la simulación de una computadora, es porque no hay diferencia. Como consecuencia la máquina universal podría ser tan inteligente, por lo menos, como un ser humano.

Turing imaginó una serie de tests para verificar la falta de diferencias entre un humano y su homólogo androide. Una de ellas, el test del colega de siempre, sería sustituir a un colega nuestro de toda la vida por un androide programado para comportarse de la misma manera que nuestro colega. Otro test, variante del primero, es construir un androide de características humanas que se convierta en nuestro colega y pase un tiempo indeterminado, días, meses años, con nosotros. En el primer test el resultado es positivo si no podemos diferenciar al androide de nuestro colega, en el segundo si no nos damos cuenta de que no es humano.

En el caso de que los tests fueran positivos deberíamos considerar que si estamos dispuestos a atribuir una mente a una persona por la información que obtenemos al observarla, si la información que obtenemos al observar a un androide nos indica que tiene una mente no tenemos ninguna razón para pensar lo contrario.

Por otro lado, Searle nos propone imaginar que una persona con conocimientos nulos de chino es entrenada para reconocer ciertas secuencias de caracteres en esa lengua y, según las que recibiera, entregar otras. La persona trabajaría dentro de una caja con dos ranuras y esperaría a recibir tiras de papel con mensajes en chino para, según las secuencias de caracteres que reconociera entregar otras por la otra ranura. Así, un interlocutor chino, que no supiera nada sobre el funcionamiento de la caja, podría creer que la caja entiende algo de chino. Si a la persona de dentro se le entrenara para reconocer una gran cantidad de secuencias de caracteres el interlocutor podría llegar a mantener una comunicación aparentemente inteligente.

La diferencia de la caja china con la máquina universal de Turing radica en que, como Searle explica, los mensajes introducidos y recibidos por el interlocutor tienen una estructura sintáctica y un contenido semántico, para el hombre de dentro no significa nada, es decir, solo tienen contenido sintáctico. Según Searle el androide imaginado por Turing sería solo una súper complicada caja china, capaz de procesar datos y producir respuestas coherentes pero sin saber lo que hace. Searle afirma que la inteligencia artificial sería solo una imitación de la verdadera inteligencia.

Los seguidores de la hipótesis de Turing afirman, a su vez, que el contenido semántico de los procesos o cálculos que producen el comportamiento humanoide no tienen importancia alguna, solo en resultado, para ellos la inteligencia artificial puede, no solo imitar sino a ser igual a la natural.

La solución que propongo a este dilema está basada en la importancia de la libertad como:

A. Capacidad de elegir entre varias opciones según un criterio propio

B. Iniciativa propia para realizar elecciones basada en la necesidad de supervivencia o de conseguir un objetivo (lo que para nosotros es el sexo o la comida para un ser artificial puede serlo realizar una tarea encomendada o recargar las baterías)

Los seres vivos más simples, como bacterias o protozoos tienen codificado en su ADN las posibles respuestas ante diferentes contingencias ambientales con las que se pueden encontrar. A sus reacciones no se las puede aducir iniciativa propia, son simples respuestas automáticas.

Con la aparición de sistemas nerviosos, los animales que los poseen, empiezan a aprender de su entorno y a elegir, según su experiencia, la mejor manera de reaccionar a una contingencia dada. En este punto, podemos decir que el animal, como individuo de su especie, tiene un cierto grado de libertad.

A medida que el nivel de inteligencia aumenta en la escala evolutiva, aumenta también la capacidad de aprendizaje y de elección entre diferentes posibilidades de reacción a una contingencia, llegando a la previsión de contingencias e hipótesis sobre sus posibles soluciones, es decir a planear el futuro y prever las posibles elecciones que surgirán con diferentes escenarios de mayor o menor probabilidad. De esta forma con el nivel de inteligencia aumenta el grado de libertad.

Al hablar de inteligencia artificial, lo que cabe preguntarse es, si un androide, hecho para reaccionar ante bits de información introducidos en él, por voluntad ajena, podría pensar e incluso si, en el caso de comportarse como si lo hiciera, sería consciente de sus pensamientos.

Aunque este androide, en lo que se refiere al significado de la información que recibe, procesa y emite sería un sistema abierto. El androide solo actuaría obedeciendo unas órdenes dadas o programadas por un experto humano, de una forma automática, produciendo un comportamiento o información que solo tendría contenido semántico para un observador humano.

Pero, y si se hiciera un androide que fuera, semánticamente, no un sistema abierto, sino parcialmente cerrado, es decir que no se limite a cumplir órdenes de fuera, sino que cree sus propias órdenes a partir de la experiencia real o de la de simulaciones hechas con datos de experiencias nuevas de manera que aprenda a reaccionar ante situaciones que no estaban previstas en su programa original sin esperar instrucciones de fuera.

De hecho es algo que se está haciendo hoy en día. Una forma en que se hace es programando la capacidad de aprender, como lo hacía Deep-Blue de los maestros de ajedrez, hasta resultar invencible por estos. Otra es darles la capacidad de reaccionar por si solos, como lo hacían robots como el Pathfinder o Red Rover enviados a Marte. Si hiciéramos un robot que combinara estas dos capacidades, algo ya posible, y además lo programáramos para modificar sus respuestas ante diferentes contingencias a medida que aprende, lo que tendríamos sería muy diferente a una caja china.

Para este modelo de robot la información recibida sería almacenada después de un análisis que establecería su área de actividad y grado de utilidad, le daría una prioridad en la memoria según la cual la información menos útil permanecería menos tiempo en el cerebro y la más útil se asociaría con un número mayor de distintas posibles contingencias en las que se podría usar. Esta información, tendría entonces un significado para el androide, en tanto en cuanto que, no su estructura sintáctica, sino el contenido semántico de esta, sería lo que analizaría para establecer su importancia y relaciones con la información previamente almacenada.

Si el mencionado androide contuviera como cerebro una máquina universal de Turing, podría ser perfectamente indistinguible de un humano y, a efectos de su mente, igual o superior a nosotros.

Uno de los factores que limitaría la inteligencia del robot, su capacidad de ser creativo y de ser consciente sería la libertad que le otorgáramos. Aquella información que no fuera libre de recibir, procesar y/o producir sería información sin contenido semántico, por lo tanto no sería consciente de ella.

Podemos comparar esto último con nosotros los humanos. Hay una gran cantidad de procesos neurológicos, sin mencionar los fisiológicos sobre los cuales no existe posibilidad alguna de control voluntario, todos ellos se producen de manera automática e inconsciente, como los reflejos, el procesado de la información recibida por los sentidos, la digestión, el sueño, etc. Algunos, como la respiración pueden ser controlados si uno se concentra en ellos. Hay incluso áreas de nuestra vida psicológica que permanecen ocultas a nosotros la mayor parte del tiempo, áreas que conforman el inconsciente y que, como la respiración, solo pueden ser controlados después de un costoso proceso de introspección, proceso que puede requerir la ayuda de un psicólogo. Sin embargo, de los aspectos más profundamente automáticos como son los primeros de los que he hablado, ni aún, siendo conscientes de ellos a través del estudio, es posible controlarlos.

Por último recordar que si hay algo a lo que los gobiernos autoritarios han tenido siempre pánico es a los estudiantes universitarios que, por su educación y juventud, siempre necesitan disfrutar de los niveles más altos de libertad, y a los intelectuales que tienen la costumbre “subversiva” de elevar el nivel de conciencia de los que les escuchan. También en la época esclavista en los Estados Unidos, se castigaba severamente a quien enseñara a leer y escribir a los negros, porque si hay algo que mantiene a una población en la pasividad y conformismo, es la ignorancia.

Fotografía: Indibang

Bibliografía

Harnad, S. ( 1989) Minds, Machines and Searle. Journal of Theoretical and Experimental Artificial Intelligence 1: 5-25.

Searle, John. 1980a. “Minds, Brains, and Programs.” Behavioral and Brain Sciences 3, 417-424.

Searle, John. 1990. “Is the Brain’s Mind a Computer Program?” Scientific American 262: 26-31

Turing, A.M.(1950) ‘Computing Machinery and Intelligence’, Mind, vol.LIX, No. 236. pp.433-460

 

En realidad publiqué esto hace años, pero fue escrito deprisa y corriendo, y siempre me quedé con ganas de corregirlo y volverlo a publicar.

Artículo original publicado en Sincronía y A Parte Rei

Written by Cibervórtice

mayo 24, 2012 at 9:34 pm

La industria farmacéutica en el cuello de la botella pero hay salida en la informática

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Es evidente que es necesario controlar los productos farmacéuticos que salen al mercado. Nadie quiere que pasen cosas como lo de la famosa Talidomida de los años 60 que era una maravilla como sedante cuando se fabricaba en el laboratorio pero al hacerlo industrialmente se convirtió en un agente teratogénico (que provoca malformaciones congénitas). Entonces miles de niños nacieron con malformaciones, tras aquello se estableció la norma de que hubiera un control de los medicamentos tras su puesta en el mercado, es lo que se llama fase cuarta de los estudios clínicos.

A  las otras tres hay que añadir una de estudios pre-clínicos, esa que se hace con animales y que si no existiese, mal que les pese a los ecologistas, habría que abandonar el desarrollo de nuevas medicinas. Antes de eso está el desarrollo de la idea, que suele ocurrir en las universidades, y que, cuando ya está lista para entrar en estudios pre clínicos sólo cuenta con una posibilidad entre 5 000 de llegar al mercado. Entre la fase pre-clínica y las tres clínicas se corren enormes riesgos (el producto puede no funcionar con humanos como lo hacía en ratones, pueden aparecer efectos secundarios, a lo mejor no hay manera de fabricarlo industrialmente, etc.), se gastan cientos de millones de euros y se tarda entre ocho y doce años. Luego hay que vender mucho y muy rápido porque quedan sólo ocho o doce años de validez de la patente y luego cualquiera podrá fabricar tu medicina sin tener que pasar por todo el largo y costoso proceso.

Pues bien, con todas las regulaciones, cada vez más asfixiantes para la industria farmacéutica y la complejidad creciente de los medicamentos la industria cada vez produce menos productos nuevos. Es como si hubiese llegado a un embotellamiento, hay muchos proyectos interesantes pero nadie quiere tomar el riesgo de ponerlos en marcha.

Que el futuro de la industria farmacéutica se encuentra en la medicina personalizada no es ningún secreto. Los médicos se ven obligados muchas veces a hacer el prueba, falla, prueba otra cosa hasta encontrar el medicamento que funcione porque dependiendo de enfermedades, lo que recetan será efectivo como mucho en un 80% de casos. Un análisis genético puede dar información sobre qué medicina funcionará mejor antes de comenzar a probar suerte. El ahorro que eso supondrá en sufrimiento y dinero público tirado en tratamientos ineficaces es lo que está moviendo la industria en esa dirección. Últimamente se han publicado noticias tan sorprendentes como que para el año que viene o así  se espera ya que se pueda obtener el genoma completo de una persona en un día y por 1000 dólares.

Este avance tan espectacular se debe, en parte al aumento de potencia de los ordenadores y en mucha mayor parte a las herramientas informáticas que gracias a las nuevas capacidades se han podido crear en conjunción con los nuevos sistemas altamente eficientes que no se habrían creado sin esos sistemas informáticos, de ahí que hasta el año 2005 el aumento en el poder de secuenciación siguiera la ley de Moore y después se disparara.

Una transformación radical está teniendo lugar en el mundo de la tecnología de la información, que promete ser tan significativa y estremecedora de los modelos de negocios existentes  como lo fueron las aplicaciones web en la década de  los 90 y la virtualización en la primera década del siglo 21. Es un cambio fundamental en las empresas de forma, sus empleados y sus clientes a gestionar, compartir y asegurar las cantidades asombrosas de datos que pasan por sus manos todos los días. Esto hará que se disponga de datos a velocidades más altas, en escalas más grandes ya menor costo que cualquiera podría haber imaginado hace unos años. Es la revolución del almacenamiento 3.0, y está sucediendo ahora mismo.  De Xconomy “How Big Data Is Changing Everything

Hace años, cuando estudiaba biología me decían que mi carrera no tiene salidas. Yo escuchaba aquellos comentarios compungido, pensando en cómo algo tan maravilloso como estudiar la vida podía no servir de nada fuera de la Universidad. Bueno, ahora estoy trabajando en el campo de la biotecnología y me planteo si me interesa más volver a la universidad o desarrollarme en el campo de la propiedad intelectual (patentes, valoración de proyectos, etc.) No me parece que sean pocas las opciones. Me pregunto si todavía seguirán torturando a los estudiantes de ciencias de la vida con aquello de que lo negro que lo tienen. Pues, si a alguno/na le interesa la informática le recomiendo que se meta de cabeza, algunas univesidades como la de Navarra lo ofrecen como estudios de postgrado, otras organizaciones como el Instituto Nacional de Bioinformática ofrecen cursos. La bioinformática está tan solo despegando y no me extrañaría que se convierta en una necesidad apremiante para las empresas, que verán en las nuevas herramientas una salida al cuello de botella

Written by Cibervórtice

febrero 29, 2012 at 11:48 pm

Publicado en Biotecnología, Tecnología

¿Es el porno malo, muy malo o quizás incluso bueno?

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Es cada vez más evidente que la pornografía ha entrado a formar parte de nuestras vidas privadas, que influye en la educación sexual de los más jóvenes, hasta el punto de que muchos padres “modernos” toman muy tarde la decisión de comenzar a hablar de esos temas que, habitualmente, dejan para  cuando sus hijos/as entran en la adolescencia y parece que ya es hora.

En la red las restricciones de edad son totalmente inaplicables. Según un estudio realizado en los EEUU un adolescente de cada cinco ha visto fotos de si mismo desnudo/a en internet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se ha dicho mucho que el acceso a una educación sexual tan brutalmente explícita ha de tener consecuencias catastróficas sobre la vida de las nuevas generaciones, pero no es eso lo que dicen los estudios sobre la población.

Está claro que los que consumen de una manera compulsiva porno ven sus vidas afectadas. Pero eso es como todos los excesos, como de consumo de alcohol, de compras o de trabajo.

Pero ¿qué pasa con los consumidores casuales?

Los estudios demuestran que las personas que consumen pornografía no violenta, de forma moderada no son ni más violentos, ni más sexistas, no ven sus relaciones dañadas por ello.

De hecho no existe ningún estudio que demuestre que la pornografía tiene efecto negativo alguno, como dice  Milton Diamond, director del  Pacific Center for Sex and Society de la Universidad de Hawaii, “Es una cuestión de principios, no de hechos”

Según un studio realizado en 2007 por Alan McKee, de la Universidad de Queensland, Australia, el perfil de la persona que trata a las mujeres con más desprecio no tiene relación alguna con la cantidad de pornografía consumida, es, en general un hombre maduro, que vota por un partido de derechas, vive en una zona rural y tiene un nivel de educación medio o bajo.

La popularización de la pornografía, no sólo no va acompañada de una aumento de patologías sexuales, sino que la cantidad de asaltos sexuales ha bajado a niveles anteriores a los de los años 60 del pasado siglo lo cual, si se tiene en cuanta, que por aquella época era mucho más difícil que ahora para las mujeres admitir o denunciar que habían sido violadas, es una reducción dramática.

The Sunny Side of Smut, por Melinda Wenner Moyer, para Scientific American

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diciembre 1, 2011 at 11:01 pm

Publicado en Miscelanea, Tecnología

La historia de una persona genial

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Debe haber pocas personas en el mundo que igualen en genialidad y versatilidad a Martin Rothblatt (1954)

Fascinado por la carrera espacial y los satélites de comunicaciones encontró la solución a necesidad de usar enormes antenas parabólicas en los receptores de satélite y lanzó una red de satélites la Sirius Satellite Radio que fue el antecesor del GPS en los 90.

Tuvo cuatro hijas con Bina Aspen. Cuando a una de sus hijas le fue diagnosticado hipertensión pulmonar, una enfermedad incurable y mortal en su época, creó una fundación la PPH Cure Foundation. Encontró la cura para la enfermedad de su hija y creó la empresa de biotecnología United Therapeutics.

En 1994 se sometió a una operación de cambio de sexo, tras lo cual se dedicó a la investigación de la inteligencia artificial.

Martine Rothblatt.

Su colaboración con Hanson Robotics le llevó a inmortalizar a su compañera Bina en el busto de un robot que reproduce su voz, sus gestos y, dentro de lo posible, su personalidad. El objetivo de la empresa es perfeccionarla hastaconseguir que sea imposible decidir, sólo hablando con ella, si es humana o no. De superar la prueba aprobaría el famosos Test de Turing con el que demostraría que se ha llegado a un tipo de inteligencia igual o superior a la humana.

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noviembre 10, 2011 at 10:25 am

Publicado en Tecnología, Uncategorized

Sofware para identificar pájaros por su canto

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Hugo Andrade and David Puente, científicos ecuatorianos , pertenecientes a la Sociedad Acústica de América, han desarrollado un programa que analiza la melodía, la digitaliza y la convierte en algo así como un código de barras sonoro que luego puede ser reconocido con sólo registrar el sonido en el bosque.

Ahora están intentando adaptar el programa para que pueda ser descargado como una aplicación para teléfonos móviles. Así cualquier ornitólogo o amante de la naturaleza podrá activar la aplicación en el móvil y,  guardando un poco de silencio, al ser reconocido el canto aparecerá en la pantalla una descripción del ave

Compressed and Printable Bird Songs

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noviembre 8, 2011 at 11:01 pm

Publicado en Tecnología