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jueves, 26 de noviembre de 2015

La fascinante familia Penrose


 




Nota: no se pierdan los dibujos al final; son, con diferencia, lo mejor del artículo.

En otoño de 1900 nace Roland Algernon Penrose, hijo del famoso retratista irlandés James Doyle Penrose y nieto del banquero y Barón Alexander Peckover, miembro, entre otras, de la Royal Geographical Society.

Roland heredó el carácter artístico de su padre, y dedicó su vida a la pintura, la poesía y la historia. Fue una figura clave como promotor del arte moderno en Inglaterra, fundador del Instituto de Arte Contemporáneo (ICA) y con una gran influencia en la Tate Gallery. Amigo íntimo de Picasso, Ernst, Gabo, Moore o Miró, estuvo presente cuando el genio malagueño pintó el Guernica.  Al parecer, Picasso dudaba entre dejar la obra monocroma o colorearla.

Eran, en efecto, grandes amigos. Es famosa la anécdota que protagonizaron el español y Anthony, el hijo de Penrose; el pintor jugaba con la criatura de tres años a los toros en la casa familiar, en Sussex. El niño, frustrado por no poder cornear a Picasso, que era más rápido, le mordió con todas sus fuerzas. Esta anécdota ha dado título a un reciente libro de memorias: “el niño que mordió a Picasso”.
 

Durante la Segunda Guerra Mundial Penrose salvó a muchos artistas en apuros, entre otros a Salvador Dalí. Pero su labor fundamental, como capitán de ingenieros, fue el desarrollo del arte del camuflaje. Escribió el manual definitivo sobre el camuflaje de objetivos para evitar que fuesen fotografiados o bombardeados desde el aire. Salvó miles de vidas. En sus clases a militares y expertos usaba una foto de su (bellísima) esposa, Lee Miller, tumbada desnuda y tapada sólo con una red de camuflaje. Penrose solía decir que “si el camuflaje puede ocultar los encantos de Lee, puede ocultar cualquier cosa”.
 
La reina le concedió el título de Caballero.


Y, sin embargo, mayor relevancia tiene acaso la figura de su hermano mayor, Lionel Sharples Penrose, que nació en el verano de 1898.

Lionel era médico psiquiatra, genetista, matemático y aficionado al ajedrez. Jefe de investigación psiquiátrica en Ontario durante la guerra, posteriormente le ofrecieron el cargo de profesor de genética humana en el University College de Londres.

Destaca por sus investigaciones sobre las causas del Síndrome de Down; Lionel Penrose demostró, tras investigar 1.280 casos, que había una correlación entre la edad de las madres y la posibilidad de que el nasciturus naciese con este trastorno genético. Miembro de la Royal Society, le concedieron el Premio Lasker, el conocido como “Nobel de medicina de los EEUU”.


La estirpe de los Penrose continúa con los cuatro hijos de Lionel y su esposa Margaret Leathes (también licenciada en medicina). El mayor, Oliver Penrose, nace en 1929

Profesor universitario emérito en matemáticas y física, Oliver es experto en transiciones de fase en metales, mecánica estadística, la físico-química de los tensioactivos o la física de los superconductores. También tiene publicados ensayos y trabajos sobre mecánica cuántica.

Sin embargo Oliver no es el inteligente de los hermanos. Jonathan Penrose, nacido en 1933 en Colchester, es uno de los más importantes ajedrecistas británicos del siglo XX. Gran maestro, ganó el campeonato británico diez veces, entre 1958 y 1969.  Ganador de dos medallas de plata en las olimpiadas de ajedrez, su salud mental se resintió durante una tensa partida disputada en las olimpiadas de 1970. Un colapso nervioso le obligó a retirarse de los campeonatos disputados en vivo.

Optó entonces por jugar partidas de ajedrez por correspondencia. Consiguió el grado de Gran Maestro en esta modalidad y ganó el campeonato del mundo en 1989.


Su hermana Shirley, nacida en 1945 es, sin embargo, de lo más normalita. Apenas catedrática de genética del cáncer en la St George's, University de Londres; una fruslería. Miembro de la Royal College de medicina  y de la Real Sociedad de Biología, destaca por sus estudios en la susceptibilidad genética a contraer un cáncer

 

Y el caso es que he dejado al más listo para el final. Roger Penrose, otro hijo de Lionel, nació en 1931. Quiso estudiar matemáticas avanzadas, pero Lionel quería que fuese biólogo o médico. Cuando Roger se postuló como alumno en Cambridge, el padre contactó con un viejo amigo profesor de matemáticas. Quedaron en que le pondría unas pruebas tan difíciles que al pobre chaval le quitarían toda vana esperanza de ser matemático.

Sin embargo, Roger resolvió todas las pruebas.

Antes de doctorarse, Penrose había descubierto la inversa generalizada (o inversa Moore-Penrose) que, para qué engañarles, no he conseguido entender lo que es. Se doctoró con honores en 1958 con una tesis sobre tensores en geometría algebraica (tampoco lo he entendido). En 1965, siendo profesor en Cambridge, postuló junto con Stephen Hawking la existencia de una singularidad nacida del colapso de una estrella (un agujero negro). En 1967 inventó la teoría de twistores, y en 1969 conjeturó sobre que el universo nos protege de las singularidades al hacerlas invisibles (hipótesis débil de la censura). En 1971 realiza su descubrimiento más importante (aparte de la singularidad de los agujeros negros); el estudio de la geometría del espaciotiempo en un bucle gravitatorio cuántico a partir de las llamadas redes de espín.

 
Sea lo que sea esto, es un gran descubrimiento.

En 1972 lo nombraron miembro de la Royal Society.

Le concedieron el premio Wolf en física (junto a Hawking) en 1988; para entonces, ya había formulado la hipótesis fuerte de la censura. La reina lo nombró caballero en 1994. Es en la actualidad profesor emérito de matemáticas en Oxford. Es autor de varios libros de divulgación de gran éxito, entre los que me gustaría destacar “La nueva mente del emperador”, un ensayo que me causó una gran impresión de joven y en el que Penrose defiende la idea de que es imposible crear una Inteligencia Artificial fuerte. Tesis que comparto.

Su nombre, como el de Hawking, se baraja todos los años como premio Nobel de física.

Quisiera detenerme en un descubrimiento de 1974: los llamados teselados de Penrose. Si quiero hacer algo parecido a un mosaico y empleo pentágonos regulares, siempre tendré que dejar huecos. Pero en el siglo XV Kepler había postulado que se podía construir un mosaico de este tipo empleando otras figuras de relleno, y el pintor Durero ya había esbozado en el siglo XIV una solución.



Penrose desarrolló un modelo en el que se determinan tres reglas para conseguir insertar una estrella, un trozo de estrella y un diamante entre pentágonos de una manera no periódica. Diez años más tarde se encontró una estructura en la naturaleza con esta misma estructura interna: los átomos de los cuasicristales.

Este interés por las formas en principio imposibles viene de mucho antes. En 1958 Roger había publicado un artículo junto a su padre Lionel sobre “objetos imposibles”. De esa época es la conocida como “Escalera de Penrose” o la “Escalera infinita”.


Les invito a subir estos escalones. O a bajarlos. Descubrirán, con asombro, una ilusión óptica. Nunca se deja de subir, lo que es, por fuerza, imposible.

Pero sucede.

Por cierto, el triangulo que aparece al principio del artículo es el "triángulo de Penrose". Fíjense de nuevo en él.

Hay otro ejemplo de genio que comenzó a interesarse por los teselados, el pintor holandés Escher. Su interés por estas formas lo llevó hasta la Alhambra de Granada, donde se pueden estudiar unas formas de una complejidad increíble. En su trabajo Escher acabó profundizando en el estudio de las ilusiones ópticas.

 

 
Fíjense en este dibujo. Sigan el curso del agua ¡Es claramente horizontal! Y, sin embargo, hay una enorme cascada.

Un misterio.


Me encantaría asistir a una reunión familiar en casa de los Penrose ¿Hablarán de fútbol?

Me da que no. O quien sabe. Son una familia, con trabajos, niños, aficiones....
 
La fascinante familia Penrose

 
Antonio Carrillo.

miércoles, 21 de agosto de 2013

Inteligencia artificial



Partamos de lo más simple: la expresión "Inteligencia Artificial (I.A.)" es una paradoja, un oxímoron acaso; un absurdo en sí mismo. "Inteligencia" y "artificial" son dos palabras que no deben ir juntas. Es algo que no tiene sentido.

Y ello porque la inteligencia es función inefablemente orgánica, de base biológica. La inteligencia es la expresión más sutil de ese larguísimo camino que llamamos evolución. La naturaleza, la vida, ha necesitado 4.000 millones de años de intentos, fracasos y acercamientos para, finalmente, crear algo tan maravilloso

¿Alguien nos cree capaces de replicar este proceso ex Novo? ¿En unas pocas décadas? ¿En siglos?


 
La respuesta es obvia: ¡si ni tan siquiera hemos sido capaces de crear vida unicelular en un laboratorio! Podemos recrear las condiciones de la Tierra primigenia, utilizar aceleradores, insuflar energía al caldo resultante... y lo único que obtenemos son aminoácidos ¿Proteínas? No. Y mucho menos ADN.
Por consiguiente, ¿no sabemos fabricar ladrillos y pretendemos levantar un rascacielos de hormigón y cristal? Tal empeño no tiene lógica.

Simplemente, sabemos muy poco del cerebro. Y no es extraño: hablamos de la estructura (que sepamos) más compleja del universo.

Dentro de su cabeza, lector, resguardado en la oscuridad del cráneo, hay un universo entero casi inexplorado. Un misterio, por el momento, irresoluble en su mayor parte. Se ha avanzado mucho en los últimos 50 años, pero apenas estamos empezando a desbrozar los contornos del problema.


La I.A. se enfrenta, pues, a un primer problema de hardware. Las redes neuronales artificiales no se acercan, ni de lejos, a la complejidad real producto de la sinapsis cerebral. En números, disponemos de cien mil millones de neuronas que establecen una red inmensa, con cien billones de conexiones. Son números inabarcables, inasumibles e imposibles de duplicar. Pero la grandeza del cerebro no está en los números, sino en su funcionamiento. Estas conexiones no permanecen inamovibles; el cerebro es muy dúctil, maleable, y constantemente rehace la red neuronal desconectando en un punto y conectando en otros. Es lo que hace un bebé durante los primeros meses de vida, cuando cambia sustancialmente su estructura cerebral.

Por consiguiente, el número de combinaciones en una red que se reconfigura por sí misma es... infinito.  
 
Este fenómeno de la sinapsis no se puede emular de ninguna de las maneras si no es desde un proceso evolutivo de base biológica. Y sabemos tan poco... No disponemos de un método de análisis funcional directo. No podemos "ver" cómo funciona el cerebro en tiempo real, y por tanto sabemos muy poco del mismo. ¿Cómo?, se me dirá ¿Acaso no se realizan Tomografías de Positrones o Resonancias Magnéticas funcionales? Sí, pero estas pruebas sólo miden los cambios en el flujo sanguíneo del cerebro. Son, por consiguiente, métodos de diagnóstico indirecto que no son fiables respecto de la funcionalidad real del órgano. Y más teniendo en cuenta que en el cerebro las conexiones varían en cuestión de micrones. Un área (amplia) del cerebro puede recibir más sangre en previsión de que va a ser necesaria su intervención en un futuro próximo; no lo sabemos. Todo son especulaciones.



¡No tanto!, se me discutirá. Al menos sí sabemos que el cerebro está organizado de una determinada manera. Hay zonas dedicadas al lenguaje, otras (muchas) al sentido de la vista, algunas a planificar el futuro... El cerebro es previsible e inamovible al menos en su estructura ¿O no? La ductilidad cerebral es tan enorme que depara sorpresas incluso en lo que damos por obvio. Creo que lo explicaré con un ejemplo:

¿Qué pasaría si le cortasen el cerebro por la mitad? Que me moriría, pensará una mayoría ¿y si le digo que sobreviviría? Vale, pero sería un vegetal, o un discapacitado severo. ¡Medio cerebro, todo un hemisferio!

Se denomina hemisferectomía la operación por la que se vacía un hemisferio cerebral. Pues bien: si esta operación (para tratar una epilepsia incurable) se realiza en una edad temprana, con el cerebro hirviendo de agitación neuronal, con siete años aproximadamente, el niño no sólo no muere, sino que tampoco sufre secuelas graves. El niño con medio cerebro hablará, comerá, resolverá problemas matemáticos y sabrá leer. Terminará sus estudios en la universidad.  Será un niño (casi) normal ¿Cómo es posible?

El secreto está en la ductilidad cerebral. Con esa edad, el cerebro utilizará todos sus recursos para reconfigurar su forma, de tal manera que optimice el espacio y pueda realizar todas las funciones que se le exigen. Este ejemplo nos obliga a revisar la férrea (e inamovible) organización cerebral.

Hay otro ejemplo. Los neurólogos descubrieron que la incidencia del Alzheimer era menor en personas que realizaban una tarea intelectual a una edad avanzada. Había catedráticos eméritos en activo, escritores que seguían publicando o, simplemente, jubilados que aprendían un nuevo idioma, jugaban al ajedrez o realizaban crucigramas. Este ejercicio cerebral diario y constante bajaba significativamente la incidencia de la enfermedad.

Pues bien: lo importante de este fenómeno se ha sabido hace relativamente poco. Tras realizar autopsias a fallecidos que respondían a este perfil, hemos descubierto que sus cerebros sí estaban afectados por la enfermedad. Sí tenían (estaban enfermos de) Alzheimer, sólo que no mostraban síntomas ¿Cómo es posible?

La respuesta está en lo que los neurólogos denominan "reserva cognitiva". Un cerebro entrenado y vigoroso se caracteriza por la redundancia, por las muchas alternativas que presenta ante cualquier reto. Esta capacidad permite "sacrificar" ciertas áreas neuronales sin que apenas tenga consecuencias. En definitiva, la organización cerebral es menos importante que la flexibilidad y frescura sináptica. Los ejemplos expuestos son definitivos. El cerebro "se mueve", está vivo. No es ni podrá ser jamás una máquina.

Los informáticos pueden idear estructuras que imiten la forma y funcionamiento de una red neuronal, pero su plasticidad es imposible de replicar. A la naturaleza le ha llevado millones de años conseguirlo. El asunto es de tal importancia que nuestro cerebro no está hecho sólo de neuronas. Es más: hay unas células diez veces superiores en número, las llamadas células Glia. ¿Su función? Entre otras, dividir las neuronas en "grupos organizados", facilitar que esta organización se pueda reconfigurar y rellenar los huecos que genere esta actividad de cambio y exterminio. Se mueren neuronas constantemente, a miles. Es un sacrificio necesario en aras de la plasticidad.

Pero aún hay más. El cerebro humano presenta una eficiencia energética asombrosa. Tanto es así que, en ocasiones, no parece obedecer las mismas leyes de la termodinámica. Una vez más, lo explicaremos con un ejemplo:

El ajedrecista Kasparov se enfrentó en 1996 y 1997 a un superordenador diseñado por IBM: Deep Blue, un monstruo de 12 toneladas, capaz de calcular 200 millones de movimientos por segundo. Es decir, calculaba en un único segundo más posibilidades que Kasparov en toda su vida. Kasparov venció en el enfrentamiento de 1996 por 4 a 2, y perdió el de 1997 por 3,5 por 2,5, tras una agria controversia: Kasparov acusó a los programadores de hacer trampas en la segunda partida.

Este enfrentamiento daría para hablar largo y tendido sobre la inteligencia humana y la artificial, pero permítanme detenerme en un aspecto que pasó desapercibido. Los informáticos de IBM tenían que enfrentarse al serio problema del sobrecalentamiento de Deep Blue. Todos sus microprocesadores y chips alcanzaban temperaturas altísimas cuando se enfrascaban en la tarea de computar 50 millones de posibles movimientos de media por turno. Hicieron falta enormes ventiladores para disipar el calor (energía) generado.



Enfrente, un humano. Alguien tuvo la idea de monitorizar la actividad metabólica de Kasparov. Mientras jugaba su temperatura corporal no subió ni medio grado. Tampoco se detectaron alteraciones en el ritmo cardíaco, presión arterial, frecuencia respiratoria o sudoración. Nada. La "máquina Kasparov" demostró una eficacia energética inexplicable. Desde una perspectiva entrópica es algo así como un misterio. El misterio de la vida.

Dos humanos aportan dos microscópicos gametos, dos células haploides, y de esta nimiedad se genera algo como Kasparov. Como usted. Francamente, es asombroso. E imposible de replicar.

Se le llama haploide a la célula que sólo aporta la mitad del cromosoma. la genética también juega un papel en la inteligencia: nuestra estructura cerebral está condicionada filogenéticamente, desde antes de nacer. Hay, por consiguiente, una predisposición innata a desarrollar estructuras que permiten adquirir el habla, razonar o desarrollar una consciencia. Este programa, encriptado en los genes, es, una vez más, producto de miles de millones de años de evolución. Es un fenómeno, de nuevo, que no podemos replicar ni tan siquiera imitar. Entre otras razones, porque es más lo que desconocemos que lo que sabemos. Sólo ahora estamos comenzando a estudiar la importancia de los reflejos primitivos que heredamos de nuestros progenitores; rasgos que, si no se desarrollan normalmente, interactúan con nuestra cognición y nuestra psique.

Pero la cosa no acaba aquí. Hay otro factor a tener en cuenta: la mayoría del ADN que porta su organismo no es humano. Ni tan siquiera es animal. usted está invadido en cada célula por un ADN antiquísimo, heredado de su madre, y que resguarda en unas protobacterias llamadas mitocondrias. ¿Para qué necesitamos este código genético distinto (ajeno) al que guardamos en el núcleo? No estamos seguros.
 
 

Preguntas, preguntas, preguntas... Tenemos más preguntas que respuestas. Por si todo lo expuesto fuera poco, las últimas corrientes de investigación en neurociencia parecen demostrar que la inteligencia (la inteligencia, la cognición, lo que sea que nos defina como humanos) no se circunscribe al Sistema Nervioso Central. La prueba de su carácter eminentemente orgánico la tenemos en el sistema endocrino, el sistema nervioso periférico o en órganos que también participan en los sentidos. La inteligencia es conciencia de un entorno (un hábitat) en el intentamos sobrevivir y dejar descendencia, maximizando los recursos a nuestro alcance. Pero para ello la percepción del ecosistema (también cultural en el hombre) es primordial.

Si informáticos e ingenieros quieren apenas llegar a rozar la inteligencia, deberían empezar por lo más básico. ¿Qué herramienta utiliza el organismo humano para percibir, por ejemplo, el sonido? Resulta que hay un diminuto caracol dentro del oído llamado "cloquea" de una complejidad que apabulla. Al final de este artículo dejaré un enlace a un artículo por si quieren saber algo más de esta maravilla. ¿Cómo vamos a desarrollar una inteligencia artificial si no somos capaces de alcanzar el grado de sutileza de la cloquea?

Neurólogos como Antonio Damasio postulan además que hay un continuo diálogo cuerpo/cerebro, tan intenso que ya no hablamos de una dualidad, a la manera de Descartes, sino de una misma cosa. No bastaría con diseñar un ordenador con un trasunto de redes neuronales; habría que inventar algo que hiciera la función de un sistema nervioso autónomo, con la glándula tiroides, los nervios esplácnicos, o ganglios como el celíaco o el mesentérico. Un mal funcionamiento de esos nervios o glándulas tiene efectos en riñones, corazón, sistema digestivo y, en general, en el organismo como un todo. Es bien sabido. Y todo ello cambia la estructura misma de la red neuronal a un nivel microscópico. Una enfermedad de tiroides afecta a la personalidad. ¿Cómo podemos siquiera esbozar un patrón de algo tan complejo?

Al final estamos encerrados en una paradoja: si queremos comprender el cerebro, necesitamos que sea más simple (accesible); pero con un cerebro más sencillo no tendríamos la capacidad intelectual para desentrañarlo.

En los años 60 y 70 pensamos que estábamos cerca de conseguir la Inteligencia Artificial. Se me ocurre un ejemplo que lo ilustra: la ciencia ficción de finales de los setenta tiene como protagonista absoluto la inteligencia artificial: replicantes en Blade Runner, Hal 9.000 en 2001 una odisea en el espacio, los robots de Star Wars, el autómata de Alíen...

En fin, no se han cumplido las previsiones. De hecho, la Inteligencia Artificial apenas ha conseguido avances significativos en 20 años. Y ello a pesar de la progresión en capacidades de procesamiento o memoria. Una nueva familia de materiales superconductores promete importantes avances en este sentido, así como en la conocida como Inteligencia Computacional (IC), que procura salvar la rigidez del algoritmo heurístico utilizando mecanismos adaptativos (Véase “sistemas difusos”, “Computación Evolutiva” o la “Inteligencia de enjambre”. La última tiene que ver con el estudio de sistemas colectivos complejos, como los hormigueros o las colmenas).

¿Se dan cuenta? Por el momento, sólo hemos analizado la forma. ¿Qué pasa con el fondo, con el software? Mucho; pero tranquilos, en lo que sigue seré breve.

El ESP de mi vehículo podría parecer inteligente. En cuestión de microsegundos calcula multitud de parámetros para evitar que el vehículo derrape. Un ejemplo mejor sería el vehículo "Curiosity", que en la actualidad recorre el suelo marciano. Este ingenio tiene un "Sistema Operativo en Tiempo Real (SOTR)", que le permite adaptar su funcionamiento a los imprevistos que pudieran surgir. Esta adaptabilidad, ¿no es sinónimo de inteligencia?



Una característica de cualquier SOTR es su previsibilidad en la asignación de tareas. El Curiosity se desviará de su ruta si es necesario y escogerá el camino más fácil para cumplir su misión y no correr riesgos. El ESP cumplirá también con su función de asegurar una buena trazada en la conducción bajo determinadas circunstancias.

Yo, ser humano, soy imprevisible. Incluso para mí mismo. Es más, puedo optar por decisiones que pongan en riesgo mi integridad física.

Imagine: soy un joven de 20 años y pretendo impresionar a una muchacha con mis dotes como conductor. Para ello, ejecuto una serie de derrapes que hacen que fluya la adrenalina por nuestras venas. Antes, he tenido que desconectar el ESP del vehículo. ¿Por qué hago algo así? No parece un comportamiento precisamente inteligente.

La motivación principal para todo ente vivo es la supervivencia y la transmisión de su carga genética (procreación). Se sorprendería si analizara cuántas de nuestras decisiones tienen como trasfondo algo tan básico. La hembra buscará a un macho que cuide de su progenie y aporte buenos genes; el macho se fijará en hembras con signos de fertilidad y facilidad para el parto. Todo el sistema que hemos analizado antes, de tanta complejidad y belleza, a cargo de un fin simple: perpetuar la especie.

Ha habido homíninos, inteligentes como nosotros, que no han sobrevivido. Dominaban el fuego, tenían cultura lítica (que posiblemente copiamos) y, quizás, hablaban y enterraban a sus muertos. Tenían un sentido trascendente de la existencia. Tenían consciencia. Y desaparecieron. Sobrevivir no es tarea fácil, y la inteligencia es una herramienta para adaptarnos a los imponderables que puedan surgir y buscar alternativas a los desafíos que plantea la vida. Todo ello con una espada de Damocles permanente: la plena conciencia de nuestra propia muerte como seres finitos. El tiempo se vuelve, entonces, algo subjetivo, y los sentidos que nos enlazan con lo que nos rodea ayudan a que pongamos en común con otros cerebros, igual de complejos, un criterio de actuación que da sentido a la vida. Empezando por unas mismas reglas de juego.

Tiempo y compartir. Trascender ¿Recuerdan las últimas palabras del replicante Roy Batty de Blade Runner?
 
 
 
“I've seen things you people wouldn't believe.
Attack ships on fire off the shoulder of Orion.
I watched c-beams glitter in the dark near the Tannhäuser Gate.
 
All those moments will be lost in time,
 like tears in rain.
 
Time to die.”

 
"He visto cosas que vosotros no creeríais.
Atacar naves en llamas más allá de Orión.
He visto brillar rayos C en la oscuridad,
cerca de la puerta de Tannhäuser.
 
Todos esos momentos se perderán en el tiempo,
Como lágrimas en la lluvia.
 
Es hora de morir."
 
¿Qué es inteligencia? Esto es inteligencia. Y estamos a años luz de replicarla.
 
Por cierto; este diálogo no aparecía en el guión original. Fue una improvisación del propio actor, Rutger Hauger. Un humano

El problema no es que el Curiosity sea o no capaz de sortear una roca. Lo que el Curiosity jamás podrá hacer es mentir. Tampoco añorar, sentir curiosidad o improvisar un texto como el de Hauger. Este vehículo no puede sacrificar su propia vida en aras de un bien superior, porque no está vivo. No tiene (ni tendrá) conciencia de sí mismo como individuo, insustituible y único. Tan sólo podrá computar, responder a rutinas preestablecidas por programas insertos en su lógica binaria.

Pero ¿por qué las matemáticas abstractas no pueden ser programadas en un ordenador? No lo digo yo, es Sir Roger Penrose quien lo afirma. El autor (una eminencia en físicas y matemáticas) afirma taxativo que "la comprensión matemática no es algo computacional, sino algo bastante diferente que depende de nuestra capacidad de ser conocedores de cosas.”

Por consiguiente, hay ámbitos del conocimiento inasumibles para un "cerebro cibernético". ¿Por qué? En opinión de Penrose, porque la sinapsis humana actúa con intensidades variables, no fijas, y se rige por leyes de la mecánica cuántica. 

El tema entra en un bucle peligroso por su complejidad. Parece probado que hay funciones no pueden simularse por procedimientos computacionales (véase el "problema de la parada" en la máquina de Turing), y hay problemas indemostrables desde la simple lógica matemática (teoremas de la incompletitud de Gödel). Los ordenadores se basan en algoritmos para medir las "complejidades", lo cual los sujeta a una relación de recurrencia; son, por consiguiente, algoritmos recursivos. El problema es precisamente que Gödel ha demostrado que una teoría formal consistente y completa o bien no es recursiva o no es aritmética; y lo demuestra en su "teoría de la completitud semántica", referida a la lógica cuantificacional de primer orden. En este caso se utilizan teorías consistentes y completas, pero no recursivas.

En cristiano: Kurt Gödel dijo en una ocasión que los humanos disponemos de una habilidad que trasciende la lógica formal y, por consiguiente, no es mecánica (computacional). Lo que dijo en concreto fue que  humanos tenemos una manera intuitiva de llegar a la verdad. Ello nos permite afrontar el conocimiento de ámbitos tan inaprensibles como las matemáticas abstractas.

Russell, gran matemático y excelso filósofo, afirmaba que su cerebro "sabía" si una formulación matemática era o no verdadera "por su belleza". Antes de la demostración, que podía requerir semanas de trabajo, Russell sabía que estaba en el buen camino porque algo (intuición) le susurraba que así era. Que tenía armonía y sentido. Que era bello.

La Inteligencia Artificial es, por consiguiente, una entelequia, un imposible a día de hoy. Y creo que lo será por siempre.

Propongo, pues, un cambio de nomenclatura: I.A. no es Inteligencia Artificial. Es Inteligencia Artificiosa.

Y con esto me he ganado la animadversión de todos mis amigos informáticos. Y la de usted, lector, que ha demostrado una paciencia infinita llegando hasta el final ¿mereció la pena?

Espero que sí.
 
Enlace sobre la cloquea

Enlace sobre las células Glia

Antonio Carrillo

jueves, 3 de marzo de 2011

Las curiosidades del lenguaje: el lenguaje primordial

EL LENGUAJE PRIMORDIAL
http://www.tradux.es/


los seres humanos estamos hechos de palabras, y nos alimentamos del contacto con nuestros semejantes. Ningún otro animal nace tan indefenso, tan insatisfecho (del latín "in satis factum": no suficientemente hecho)

Venimos a la vida arropados por un entorno cultural que nos conforma y conforta, nos ofrece respuestas, seguridades y certidumbres. Nuestro devenir está repleto de preguntas, de inquietudes y curiosidades. La búsqueda deviene en vida, en transcurso, siempre acompañados, nunca solos.

Aprendemos el habla escuchando los ecos de nuestro entorno, incluso desde el seno materno. El término "sordomudo" es incorrecto; los sordos no son realmente mudos, pero sin la escucha no han podido aprehender el habla. El historiador griego Herodoto pensaba que nacemos con un idioma. No es cierto. Lo demuestran los estudios realizados sobre los llamados "niños salvajes",  niños criados por animales y sin contacto con otros seres humanos. Son individuos que imitan el gruñido de los animales, sin un habla gramaticalmente estructurada. Prefieren la compañía de otros animales, y suelen morir jóvenes. Esto prueba la necesidad el auxilio de los demás para llegar a ser lo que la naturaleza nos depara: individuos.

El infierno no son los otros, es la falta de los demás. Cuando nace su hijo, el padre musulmán lo acurruca en los brazos y le susurra al oído versos del Corán. Cuando fallezca, alguien le susurrará, durante su último aliento, versos sagrados en el mismo idioma.

En efecto, no nacemos con la facultad del habla, pero es tanta su importancia que podemos morir si se nos escatima. Como nos recuerda Humberto Eco, el rey Federico II de Sicilia experimentó con dos bebés, a los que ordenó que no se les hablara desde  su nacimiento. El experimento tenía como finalidad averiguar qué idioma adquirirían los niños. Los dos sufrieron una muerte repentina e inexplicable. Seguramente, las nodrizas les racanearon no sólo el habla, sino también las caricias. Las pobres mujeres no querrían establecer un vínculo afectivo con criaturas a las que no se les permitía consolar con palabras o arrullos. Para ellas tuvo que ser una tortura. Su tragedia particular, como tantas otras, forma parte de la vergüenza humana.

Durante el siglo XX, en orfanatos de la antigua Unión Soviética, se disparó el índice de muertes durante los primeros meses de la infancia, sin que hubiera una razón aparente. Un estudio posterior demostró que el hacinamiento y las pésimas condiciones en las que se criaba a los niños no permitían que disfrutaran del contacto físico ni verbal necesario. Sin caricias, la vida parecía carecer de sentido, y muchos se dejaban morir en el vacío. Incluso hoy en día no es excepcional conocer por boca de psiquiatras infantiles de casos en los que niños adoptados en instituciones públicas de la antigua Europa del Este manifiestan importantes trastornos mentales, como el “Trastorno Generalizado del Desarrollo”. La causa parece ser siempre la misma: la falta de muestras de afecto en los primeros meses de vida y el poco contacto verbal con los bebés. Si no se les habla y acaricia, los bebés humanos desarrollan una sinapsis deficiente, muy especialmente en el vínculo que establece el "sistema límbico" (las emociones) con los lóbulos prefrontales. Negar a un niño el afecto es acto de crueldad inaceptable. Es un crimen contra la (su) humanidad.

El habla, en definitiva, se adquiere, y es sumamente importante. De hecho, estudios recientes parecen confirmar que la disposición neuronal hacia la facultad del habla comienza a desarrollarse ya en el seno materno. Durante muchas semanas la escucha se convierte en un sentido fundamental en la penumbra del seno materno. Por increíble que parezca, los niños lloran tanto dentro de la madre como una vez nacidos en su propio idioma. Según un famoso estudio de la Universidad de Würzburg, realizado en 2009, los bebés lloran reproduciendo las tonalidades propias del idioma materno. Una de las investigadoras, Kathleen Wermke, comenta que “El hallazgo más espectacular de este estudio es que los neonatos humanos no sólo son capaces de reproducir distintos tonos cuando lloran, sino que prefieren las pautas sonoras típicas del idioma que han oído durante su vida fetal, en el último trimestre de gestación”. Más adelante volveremos sobre la cuestión del tono, de la música, fundamental para este artículo.

¿Cómo se originó el lenguaje? Rousseau, el primer antropólogo para Levi-Strauss, cree que la facultad del habla es una manifestación tanto del contexto social como del entorno físico o del clima en que se vive. Es una característica evolutiva, que nace tanto de la necesidad de cortejar a una pareja (con música, adornos y danza) como, en estadios evolutivos más avanzados, de transmitir conocimientos. El propio Darwin estudió el lenguaje en aves o mamíferos, y la correlación que se daba entre lenguaje, tonalidad y danza.

De hecho, en ocasiones las facultades sonoras de algunos animales resultan sorprendentes. En youtube circula un video grabado por el naturalista británico Richard Attemborough, en el que se muestra las facultades del ave Lira, capaz de imitar incluso el sonido de una máquina fotográfica.

También en los humanos la música, junto con la danza, llama a los lugares mas profundos del cerebro. Parecería la lengua de la Naturaleza. ¿En qué lengua hablaba nuestro cerebro en sus orígenes? El prestigioso neurólogo Oliver Sacks nos ofrece una pista increíble en su ensayo "musicofilia": todos los bebés humanos nacen con una facultad única. Nacemos con un oído tonal perfecto. Y esto es, créanme, asombroso.

Imagine que se encuentra dando la espalda a un piano, y alguien toca una tecla. Sólo 1 de cada 45.000 humanos adultos tiene la capacidad de afirmar, sin género de dudas, qué nota se ha pulsado. A esto lo llamamos oído absoluto u oído tonal perfecto. Una persona que goce de este don puede decir en qué tonalidad susurra el viento entre las ramas de un sauce, o si están afinados los instrumentos de una orquesta. Lo que para nosotros es una realidad de sonidos grises, para ellos la vida ofrece una gama inacabable de matices musicales y sonoros. Mozart lloraba en la cuna cuando oía un violín desafinado. Y en una maternidad los niños recién nacidos se muestran inquietos si la música a la que están acostumbrados suena en una tonalidad distinta, o con disonancias.

La música ha sido nuestra compañera desde hace millones de años, sobre todo si se acompaña del movimiento acompasado del cuerpo. La única posibilidad de estimular los cerebros aquejados de demencia severa procede de la música; fundamentalmente si se acompaña de una danza. Lo llevamos en lo más primitivo de nuestros genes; estamos filogenéticamente diseñados para danzar alrededor del fuego al ritmo de unos instrumentos de percusión. Resulta curioso: la música activa muchas zonas de la corteza cerebral, alterando su fisonomía al punto que un médico forense sólo puede adivinar la profesión de un fallecido si éste ha sido músico. La estructura de su cerebro es única.

Por desgracia, este oído tonal perfecto muere pronto. La coclea, posiblemente una de las zonas más fascinantes de la fisonomía humana, permite que las miles de sutiles ramificaciones que parten hacia el cerebro, cada una afecta a una frecuencia diferente, pierdan exactitud, o incluso deshace el vinculo sináptico. Nuestro oído musical pierde entonces afinación, y deja "espacio" para que se desarrolle el lenguaje.

Según Sir Roger Penrose, eminente físico británico, no basta la simple lógica de enunciados basada en razonamientos binarios (verdad o mentira, 0 y 1) para entender el funcionamiento de nuestro cerebro. En definitiva, la lógica de los lenguajes informáticos no alcanza en absoluto el grado de sutileza que denota el pensamiento humano, en el que confluyen una lógica común con otra que, en palabras de María Zambrano, deviene en lenguajes (y lógicas) poéticas. Y, además, contamos con los sentimientos, el inconsciente o la intuición. El lenguaje primordial humano, si acordamos que no puede ser la música, que decae en la niñez, debe superar la lógica binaria, y debe mostrar tal  flexibilidad que le permita nombrar todas las cosas; sus combinaciones no deben tener fin, porque siempre la intuición, la imaginación o la inventiva nos exigirá una denominación nueva en un universo simbólico o tecnológico renovado. Nos adentramos entonces en la búsqueda de lo que Humberto Eco denomina "la lengua perfecta".

No faltan voluntarios para este "el dorado" lingüístico. La lengua Aymara, por ejemplo, es un lenguaje de la Andes que se localiza en poblaciones cercanas al lago Titicaca, con alrededor de un millón y medio de hablantes. No es muy sabido, pero gracias al pueblo Aymara los humanos cultivamos la patata. Su lengua no se basa en una lógica binaria, sino en una estructura trivalente (lógica de tres valores) y una riqueza lexical y combinatoria tal que se calcula puede alcanzar más de 300.000 formas verbales. En consecuencia, es muy flexible, apta para expresar conceptos abstractos o arquetípicos, y ofrece una manera peculiar de estructurar el tiempo, al parecer única. La música y la danza ocupa un lugar preeminente en la cultura Aymara. En definitiva, se postula como una buena candidata a la lengua perfecta.

Pero, ¿y si nos arriesgamos a dar un paso más y proponemos la lengua de los daimonides, de la magia y las hadas, la lengua que alimenta "el fuego secreto de los filósofos", según el celebérrimo ensayo de Patrick Harpur?. Alguien tan ortodoxo como Manuel García Teijeiro, catedrático de Filología Clásica de la Universidad de Valladolid, habla de La lengua de los dioses y de los fantasmas, "una lengua que es absolutamente perfecta, donde la relación entre el nombre y la cosa no es caprichosa, sino que esta basada justamente en la esencia misma del ser". Se trata entonces de unir el signo a la realidad, de manera que cambiando los signos (las palabras) se podría también cambiar la propia realidad. Resulta entonces imperativo ocultar el verdadero nombre hebreo de Dios, o se desconoce el nombre del chamán, para evitar que puedan apropiarse de su esencia y su poder. En esta realidad alternativa, hay una palabra para cada cosa, y la lengua alcanza alturas ontológicas.

En definitiva, se puede divagar lo que se quiera; la lista de lenguas candidatas a la lengua perfecta sería enorme. Las culturas ágrafas parten con ventaja: atesoran una gran variedad de nombres de especies que deben memorizar; les va la vida en ello. También deben recordar sus mitos, una visión única de la realidad que explica los fenómenos celestes y le da sentido a la vida. Los Yaganes, por ejemplo, poseen un vocabulario que supera las 40,000 palabras, y los esquimales utilizan 63 formas para el presente y 252 disidencias; y disponen de decenas de palabras para definir los distintos matices del color blanco. El antropólogo "Marvin Harris" nos muestra en su ensayo "Nuestra especie" otros ejemplos; como el kwakiutl, una lengua de los indios norteamericanos que sería la pesadilla de cualquier estudiante de bachillerato: tiene el doble de casos que el latín.

Pero, finalmente, la búsqueda resulta infructuosa: no existe un lenguaje perfecto. No lo es la música, ni la lengua de las hadas, ni una lengua indígena por muy compleja que sea. Como opinaba Rousseau, cada cultura ha ido adaptando su lengua a sus necesidades y acondicionamientos geográficos o climáticos. Hablar de la lengua perfecta implica reconocer la existencia de una cultura perfecta, lo que constituye un error imperdonable. ¿Acaso hay una cultura superior a otra? ¿Hay civilizaciones, razas o creencias intrínsecamente preponderantes? ¿Quién puede arrogarse la facultad de decidir qué culturas son superiores? ¿Qué criterio utilizaría?

A principios del siglo XX, durante la Primera Guerra Mundial, en Vineland, un pequeño pueblo del estado de New Yersey, se aprovechó el reclutamiento de tropas con destino al frente europeo para realizar una serie de test de inteligencia a más de un millón de norteamericanos. El resultado final sorprendió a los investigadores: la inteligencia promedio del varón norteamericano adulto se correspondía a la de un adolescente de 14 años. Como había que dar una explicación a unos resultados tan bajos, se optó por lo más obvio: la pureza de raza de los colonos blancos originarios de Inglaterra u Holanda se había contaminado con la presencia de afroamericanos y la afluencia masiva de inmigrantes procedentes del Mediterráneo, de países de este de Europa o de asiáticos. El resultado de los test aconsejaba un segregacionismo que preservara la pureza y superioridad blanca frente al salvajismo o primitivismo innato de los negros. Las consecuencias de esta política se hicieron sentir hasta la década de los 70.

Incluso en los años 80 se publicaron libros en los que se demostraba que los afroamericanos conseguían en los test de inteligencia valores sensiblemente por debajo de los blancos. Ello provocó una encendida polémica, en la que algunos pensadores bienintencionados atribuían los bajos niveles de los afroamericanos a las condiciones educativas y sociales que soportaban los niños en los suburbios de las ciudades. No es que nacieran menos inteligentes, sino que la falta de estímulo educativo y la convivencia en unos entornos familiares desestructurados hacían imposible que sus cocientes fueran similares al de los blancos. Y en esta explicación, precisamente, radica el error.

¿Qué mide un test de inteligencia? En principio debería medir las capacidades y herramientas cognitivas y emocionales que atesora un individuo con el fin de acomodarse con éxito en un entorno determinado. ¿Cómo puede medir un test las habilidades sociales que desarrolla un joven afroamericano para integrarse en un grupo o clan? ¿Cómo puede medir un test el bagaje cultural propio y definitorio del rap, o de cualesquiera otras manifestaciones artísticas provenientes de la comunidad afroamericana? En definitiva: ¿Se espera que un afroamericano de buenos resultados en un test de inteligencia diseñado por blancos para blancos? Afirmo que sería necesario hacer test individualizados, al punto de que cada individuo pudiera manifestar sus habilidades en campos tan difícilmente medibles como la inteligencia emocional, la sensibilidad artística, la capacidad empática o la intuición. Y ello no es posible.

No hay un ser humano igual a otro, y no hay dos culturas iguales. Pero es imperdonable establecer un rango que valore en una escala medible el ambiente cultural, social o lingüístico en que uno se haya desarrollado. No hay una lengua perfecta, lo hemos dicho; tampoco hay lenguas mejores o peores. Un niño tropieza, y su madre encuentra las palabras, la entonación, con la que consolarlo. Un padre regaña a su hijo y le muestra un sendero en valores y comportamientos que hagan de él un individuo adaptado y respetuoso con las costumbres de su pueblo. En ese momento la lengua que se emplea, sea la que sea, es siempre la lengua más perfecta.

No existe un lenguaje primordial; lo primordial es el lenguaje.

Antonio Carrillo Tundidor