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1 ra. Edicin - 2001

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I.S.B.N 950-553-102-8La reproduccin total o parcial de este libro en cualquier forma que sea, idntica o modificada, no autorizada por el Editor, viola los derechos reservados, includo su uso por Internet o cualquier otro medio electrnico. Cualquier utilizacin parcial o total debe ser previamente solicitada al editor.

INDICEPRESENTACIN .......................................................................... 10 CAPITULO 1 El problemtico concepto de inteligencia .............................. 12Heredada o adquirida? ................................................................... 13 Muchas inteligencias ...................................................................... 14 Mquinas inteligentes? .................................................................. 17 Pseudointeligencias sintticas ......................................................... 19 Es factible la construccin de un intelecto inorgnico? ................... 19 Cerebros replicados ........................................................................ 21

CAPITULO 2 La informtica convencional .................................................... 23Qu es un algoritmo? ..................................................................... 24 Rpida pero tonta ............................................................................25 Estructura interna ........................................................................... 26 Computacin paralela ..................................................................... 27 Computacin compartida ................................................................ 29 Computacin reconfigurable ........................................................... 30 Computacin ubicua ....................................................................... 31 Cul entonces? .............................................................................. 33

CAPITULO 3 Otros paradigmas ...................................................................... 35La computadora fotnica ................................................................ 36 La computadora molecular .............................................................. 37 La computadora biomolecular ......................................................... 38 La computadora biolgica ............................................................... 40 La computadora cuntica ................................................................ 42

CAPITULO 4 La inteligencia artificial ............................................................ 45Qu es la IA? .................................................................................. 47 Objetivos ambiciosos ..................................................................... 48

Indice General

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Armando el rompecabezas .............................................................. 49 El futuro ......................................................................................... 54

CAPITULO 5 El formalismo lgico ................................................................. 56Factores limitantes ......................................................................... 57 Algunas lgicas extraas ................................................................ 58 El Capitn Kirk no se parece al Seor Spock ..................................... 60 Computadoras difusas .................................................................... 62

CAPITULO 6 Los sistemas expertos .............................................................. 64Cmo est formado? ..................................................................... 65 Dnde y cundo se aplican? ........................................................... 67 Expertos humanos vs. Expertos computacionales: primer round ...... 68 Expertos humanos vs. Expertos computacionales: segundo round ... 69 Ayudantes de lujo ........................................................................... 71 El futuro ......................................................................................... 72

CAPITULO 7 Redes neuronales artificiales .................................................. 75Cmo trabaja el cerebro humano? .................................................. 76 Un nuevo paradigma: las neurocomputadoras ................................. 77 Modelo para armar ......................................................................... 78 La mejor del grado .......................................................................... 80 Usos inteligentes ............................................................................ 81 No estn exentas de problemas ...................................................... 83 Diferentes modelos, distintas funciones .......................................... 84

CAPITULO 8 Simblicos vs. Conexionistas .................................................. 86Sistemas expertos y redes neuronales ............................................. 87 Cyc o Cog? .................................................................................... 89 La unin hace a la fuerza ................................................................. 91 La Computacin Flexible ................................................................. 92 Evolucin artificial .......................................................................... 93 Algoritmos genticos ...................................................................... 94

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6 CAPITULO 9

Agentes inteligentes: las nuevas entidades digitales ......... 96Agentes de software ....................................................................... 97 Egresados de Hollywood ................................................................. 97 Una familia muy normal .................................................................. 98 Juntos somos ms ........................................................................ 100 Una nueva forma de vida emergente ............................................. 102 Invasores digitales ........................................................................ 103 Inteligencia de enjambre ............................................................... 104

CAPITULO 10 El ajedrez y la toma de decisiones ........................................ 106Un matrimonio muy normal .......................................................... 107 Pero, es capaz de pensar? ............................................................ 108 Est amenazada la supremaca intelectual del hombre? ................ 109 Duelo de gigantes ......................................................................... 110 Slo inters ldico? ...................................................................... 112 Toma de decisiones ...................................................................... 113 Elecciones libres? ........................................................................ 115

CAPITULO 11 Inteligencia sinttica y sentidos artificiales (I) ................... 117Lo deseable y lo posible ................................................................ 118 Las dificultades de la lengua ......................................................... 120 El exquisito arte de hablar ............................................................. 122 Derribando la Torre de Babel ......................................................... 124

CAPITULO 12 Inteligencia sinttica y sentidos artificiales (II) .................. 126Sabuesos electrnicos ................................................................... 128 Tocla de nuevo, Sam ................................................................... 129 El conocimiento es poder .............................................................. 131 Experiencias personales ................................................................ 132 Mquinas sensibles? ................................................................... 133

CAPITULO 13 Aprendizaje y comprensin ................................................... 136

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Una buena alumna ........................................................................ 137 Se hace camino al andar ................................................................ 139 Orculos de silicio ........................................................................ 140 Entendiendo la vida ...................................................................... 141 El problema del sentido comn ..................................................... 143 Inteligencias sin cuerpo ................................................................ 145

CAPITULO 14 Robots: compaeros de ruta .................................................. 147Formas y funciones ....................................................................... 148 Hombres de lata ........................................................................... 150 Sueos de barro ............................................................................ 151 Formas, nada ms ......................................................................... 153 Sociedades robticas .................................................................... 154 Presente y futuro .......................................................................... 156

CAPITULO 15 Cerebros Naturales vs. Cerebros Artificiales ...................... 159Primer round ................................................................................ 159 Segundo round ............................................................................. 161 Tercer round ................................................................................ 163 Funes el memorioso ...................................................................... 164 Simulacin o sntesis? .................................................................. 166 Ms que humanas ......................................................................... 167

CAPITULO 16 Construyendo cerebros inorgnicos .................................... 170Armando el rompecabezas ............................................................ 172 Nuevas mquinas ......................................................................... 173 Circuitos que evolucionan? .......................................................... 175 Embriones sintticos ..................................................................... 176 Mentes animales ........................................................................... 178

CAPITULO 17 Mquinas que piensan: realidad futura o absurdo conceptual? .............................. 180Iguales y distintas ......................................................................... 181 Bits y neuronas ............................................................................. 183

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Sabe algo de chino? ..................................................................... 184 Otras objeciones ........................................................................... 186 El pensamiento humano ................................................................ 187 Sociedades de mquinas ............................................................... 189

CAPITULO 18 Las mquinas del futuro, podrn llegar a ser conscientes? ..........................................192Una cuestin de grado .................................................................. 193 Conciencia no corprea ................................................................ 194 Fenmenos emergentes ................................................................ 196 Son inconscientes los seres humanos? ......................................... 197 Se necesitan "mquinas" conscientes de su propia existencia? ...... 199 Mquinas de carne ........................................................................ 201

CAPITULO 19 Temores y amenazas .............................................................. 203Monstruos de silicio ...................................................................... 204 La web semntica ......................................................................... 205 Futuro perfecto? .......................................................................... 206 Un mundo feliz ............................................................................. 207 Liberacin o dependencia ............................................................. 208 Horror ciberntico ........................................................................ 210 Al cesto de basura de la evolucin ................................................. 211 Slo animales de compaa? ........................................................ 213

CAPITULO 20 Cyborgs: los hijos de la mente .............................................. 215Un eslabn ms de la cadena ........................................................ 216 La tan ansiada boda ...................................................................... 217 Nace una estrella .......................................................................... 218 Posibilidades increbles ................................................................. 220 El retrato de Dorian Gray ............................................................... 221 No est muerto quien pelea .......................................................... 222 La resistencia es ftil ................................................................... 223

BIBLIOGRAFIA .......................................................................... 225

Dedico este libro a mis padres, que me dieron vida, y a mis hijos, que la perpetan -al menos- por una nueva generacin.

PRESENTACIONCon indisimulado orgullo hago la presentacin de ste, mi primer libro. De verdad, no fue una tarea fcil y tuve que robarle mucho tiempo a mi familia, por lo que les agradezco su inmensa paciencia. Asimismo, fue necesario incursionar en otros campos ajenos a mi especialidad como filosofa, psicologa, sociologa, antropologa, lingstica, neurofisiologa, biologa, gentica y nanotecnologa, entre otros, ya que pretend abordar esta fascinante temtica desde una perspectiva interdisciplinaria. En realidad, no s exactamente cuando comenc a escribir esta obra, tal vez hace 10 aos o quizs antes, cuando paciente y tmidamente recoga ideas, pensamientos y frases de los incontables libros, revistas y artculos que pasaron por mis -entonces- juveniles manos. De all que la bibliografa enumerada en el final del libro es slo orientativa, nicamente la parte visible de ese enorme tmpano de lecturas dispersas que fue moldeando lentamente mi curiosa mente a lo largo de muchos aos. Lo que s soy consciente es que me llev aproximadamente cinco o seis meses juntar, corregir y dar forma a los varios artculos aislados que ya haba escrito previamente. Me esforc por no ser demasiado exhaustivo ni muy tcnico en el lenguaje empleado, a pesar de mi formacin en ingeniera. Tambin trat de que cada captulo ocupe la misma cantidad de pginas y de que los subttulos tengan aproximadamente igual nmero de prrafos. Obviamente, esta meta me oblig a dejar de lado algunos temas interesantes y profundizar en otros que no conoca. Pero considero que el esfuerzo bien vale la pena para cumplir con el objetivo que me haba propuesto: llegar al pblico en general, con secundario completo como me inculcaron a fuego mis profesores del curso de postgrado en Periodismo Cientfico de la Fundacin Campomar. De esta manera, intent utilizar a lo largo de la obra un lenguaje ameno, sencillo y claro, tratando humildemente de aprovechar mis largos aos de docencia secundaria y universitaria as como mi dilatada experiencia en el campo de la instruccin empresarial. El libro no se ocupa de todas las ramas de la Inteligencia Artificial, pero s de las ms importantes y las ms atractivas -segn mi modesta opinin- para el lector. Comienzo intentando aclarar un concepto difcil como es la inteligencia, para luego tratar de explicar el paradigma informtico actual (la com-

Presentacin

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putadora algortmica) y los nuevos enfoques que se avecinan. El captulo 4 trata sobre la Inteligencia Artificial y sus principales subcampos, todos los cuales se desarrollan en los apartados subsiguientes. En el captulo 14 se hace un paralelo entre los cerebros naturales y los artificiales, en tanto que en el siguiente se especula sobre la construccin de una mente inorgnica. Ms adelante se intenta dilucidar algunas preguntas que trajo acalorados debates entre los filsofos: puede una mquina pensar? y puede algo inanimado ser consciente?. El anteltimo captulo nos habla sobre los temores y amenazas que podran acechar a nuestros descendientes, mientras que el ltimo apartado especula acerca de la fusin ntima entre el homo sapiens y la mquina del futuro. Espero sinceramente que disfrute de este libro y realmente me sentira satisfecho si lograse que usted se interesara y meditara con cierta profundidad sobre este tema tan cautivante y atrayente al menos para m.

CAPITULO 1 El problemtico concepto de inteligenciaNo hay ninguna duda de que la cualidad esencial, definitoria y nica de la especie humana no puede ser otra que su inteligencia. Es lo que diferencia cualitativamente al hombre de todos los dems seres, tanto los actuales como los extinguidos, que pueblan o poblaron el planeta Tierra. No obstante, qu es la inteligencia?, cmo se la reconoce?, cmo definir con precisin este inasible concepto?. Est relacionada con la habilidad para manejar smbolos -como nmeros, palabras, grficos o pentagramas- o con la aptitud con la que un ente se desenvuelve en su entorno?, se manifiesta a travs de la actividad mental interna o por medio de la conducta externa?. Sin duda, se trata de preguntas que atormentaron a muchos filsofos y cientficos durante los ltimos milenios, pero que todava no se han respondido fehacientemente. En realidad, no se sabe aun concretamente qu es la inteligencia: prueba de ello es que todava no se ha logrado obtener una definicin que sea aceptada unnimemente por toda la comunidad cientfica. No obstante, muchos la sealan como la habilidad (de tipo general y variable con los individuos) de adaptar conocimientos y experiencias adquiridos previamente para resolver -adecuadamente y dentro de un perodo razonable de tiempo- problemas o situaciones nuevas, imprevistas, que no se hayan presentado con anterioridad. Aqu debe entenderse problema como cualquier obstculo que se interponga en el camino de alcanzar el objetivo propuesto..., obviamente siempre que existan otras alternativas para elegir. En esta definicin se encuentra implcita un enorme y multifactico conjunto de capacidades y habilidades, entre las que se incluyen la aptitud para ver la imagen de conjunto y para reconocer lo esencial de una situacin; la capacidad para asociar elementos de informacin provenientes de varias fuentes distintas y combinarlos para generar nuevas ideas y la habilidad para planear y predecir satisfactoriamente las consecuencias de las actividades previstas. Asimismo aparece implcito en este concepto la versatilidad, el hecho de buscar otras alternativas si uno se topa con alguna dificultad para alcanzar el objetivo; as como la aptitud para establecer relaciones entre las diferentes porciones de informacin con las que se cuenta (por ejemplo, rela-

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ciones de causalidad, de inclusin, de pertenencia, de equivalencia, espaciales, temporales o numricas, entre otras). Tambin surge asociada a la nocin de inteligencia la habilidad de saber usar el propio conocimiento de la manera y en el momento necesario, la facultad para innovar e inventar, para ir ms all de la mera repeticin de lo aprendido, la rapidez mental para encadenar pensamientos y la aptitud para pensar racionalmente y de forma abstracta. Por ltimo, pero no por ello menos importante, involucra un elemento fundamental: el aprendizaje. Pero no basta con aprender un amplio abanico de temas (o, aunque sea, uno casi a la perfeccin): tambin es necesario saber administrarlo o gestionarlo, haber adquirido juicio, criterio y sentido comn; tiene que haber un cambio en el comportamiento a fin de no volver a repetir los mismos errores cometidos. Por eso, no necesariamente una persona con grandes dotes intelectuales o de vasta cultura es inteligente. Un ignorante con la habilidad de actuar adecuadamente en un entorno incierto o desconocido y con la aptitud de adaptarse a cambios imprevistos significativos tiene muy desarrollada la capacidad de aprendizaje. En consecuencia es, a su manera, una persona inteligente.

Heredada o adquirida?Una de las caractersticas primordiales de la inteligencia humana es que evoluciona a lo largo de la vida del individuo: con el desarrollo, gradualmente van cobrando primaca los diferentes centros nerviosos y se modifica la jerarqua de las funciones conductales. Por ejemplo, mientras que en los bebs son dominantes las regiones sensoriales, en los nios de mayor edad van ganando predominio las zonas de asociacin y planificacin. La disyuntiva que surge de inmediato es si las fuerzas que la moldean tienen su origen en la herencia que se ha recibido o en el ambiente en que se ha crecido. Y esta es una antigua pregunta que, en la actualidad, est en gran parte contestada. Si bien es indudable que la informacin gentica juega un papel muy importante en el diseo y la conformacin biolgica del cerebro, el adecuado desarrollo neuronal necesita de la correcta interaccin con el entorno (por ejemplo, a travs de la nutricin, la crianza o la educacin). Aparentemente, la inteligencia no depende tanto de que haya un elevado nmero de neuronas concentrado en una determinada rea corporal (como la masa enceflica), sino del entramado de circuitos neuronales que se formaron durante los primeros aos de vida. Por ese motivo, la correcta estimulacin del ambiente social y cultural en la infancia del beb/nio tiene una enorme influencia en el desarrollo de una inteligencia eficaz en los aos subsiguientes. No necesariamente debe ser un entorno intelectual, sino un medio ambiente que favorezca la iniciativa, la curiosidad y las relaciones afectivas. En el nacimien-

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to, vale aclarar, el nmero de conexiones entre las neuronas cerebrales es relativamente pobre (existen millones de neuronas aisladas, que no forman parte de ningn circuito neuronal); los comportamientos ms complejos se dan slo cuando dicho nmero es lo suficientemente apreciable (cuando el cableado interno ya se ha configurado). En sntesis, el comportamiento del ser humano se fundamenta en la interaccin entre los modelos de conducta aprendidos (consecuencia particular del crecimiento en determinados ambientes socio-culturales) y el legado gentico inscripto en su sistema nervioso (resultado de una vastamente extensa historia evolutiva). De all que la inteligencia no es igual en todos los individuos, ni siquiera en gemelos inmersos en el mismo medio ambiente. El programa gentico heredado no slo aporta el entramado neuronal que predispone al individuo para unas u otras aptitudes, sino que tambin contribuye con un calendario que determina lo que debe madurar en cada momento. No obstante, es la interaccin del individuo con el entorno lo que permite y posibilita finalmente esa maduracin. De esta forma, y siguiendo al psiclogo francs Jean Piaget, el desarrollo intelectual del pequeo infante se organiza gradualmente: parte del sensorio-motor y llega al lgico-formal que es cuando el joven desarrolla plenamente tanto la inteligencia abstracta como la conceptual. As, a lo largo de toda su vida, el individuo va aprendiendo progresivamente una serie de habilidades que el entorno le exige; afianzando las que se usan y olvidando las que dejan de utilizarse, segn cambia aquel. Pero no utiliza nicamente su propia experiencia, sino que aprovecha tambin la que los otros miembros de su grupo social (en el que vive o se ha educado) adquirieron para l. No debe olvidarse que el hombre es un ser social, que transmite su saber, sus conocimientos y sus experiencias a las generaciones que le suceden. Sin embargo, podra ser que la inteligencia del ser humano estuviera limitada por la neuroanatoma de su masa enceflica o por su estado evolutivo actual. En este caso, y como argumentan algunos filsofos, el cerebro humano puede tener restricciones cognoscitivas: quizs el hombre slo pueda imaginar o generar pensamientos de acuerdo con un patrn estrechamente relacionado con su cdigo gentico, fuera del cual no habra posibilidad de elaborar conceptos. Al igual que un perro no puede ni imaginar siquiera la teora de la relatividad o un chimpanc no es capaz de meditar aunque sea superficialmente sobre el concepto de tomo, al ser humano quizs le est vedada igualmente la comprensin de ciertos aspectos de la realidad.

Muchas inteligenciasLos investigadores concluyeron que la inteligencia humana no es una

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magnitud de una sola dimensin, sino ms bien algo multidimensional; un amplio conjunto de capacidades y habilidades, incluso de distinta naturaleza y relativamente independientes entre s. Por ejemplo, para el psiclogo cognitivo norteamericano Howard Gardner, no existe un slo tipo de inteligencia sino siete, claramente diferenciadas y vlidas para todas las culturas y momentos histricos. De una forma un poco simplificada, estos tipos de inteligencia se describen a continuacin. 1. Lgica-matemtica (como la del cientfico) directamente relacionada con el razonamiento profundo, los conceptos lgicos, la comprobacin de hiptesis y la resolucin de operaciones matemticas. Los individuos con este tipo de inteligencia se interesan por patrones, categoras y relaciones. Les atraen los problemas aritmticos, los juegos de estrategia y los experimentos. 2. Verbal-lingstica (como la del poeta) vital para comunicarse y ser comprendido, est vinculada con la capacidad de manejar conceptos expresivos, de percibir relatos e historias y con todo lo que tenga que ver con el talento verbalizado. Las personas con este tipo de inteligencia disfrutan la lectura, la escritura, el contar historias o resolver palabras cruzadas. 3. Visual-espacial o creativa (como la del artista) relacionada con la solucin de problemas y la originalidad para encontrar y aplicar ideas prcticas y novedosas. La gente que posee este tipo de inteligencia exhibe gran soltura en la creacin de imgenes y figuras y es propia de escultores, arquitectos, ingenieros, etc. 4. Auditiva-musical (como la del compositor) tiene que ver con la capacidad rtmica y con el reconocimiento de la secuencia musical, con dominar los sonidos y con distinguirlos de los diferentes instrumentos en distintas piezas musicales. Sus poseedores presentan sensibilidad musical y facilidad y predisposicin a expresarse musicalmente. 5. Fsico-cinestsica o corporal (como la del atleta) relacionada con el manejo del propio cuerpo, la actividad fsica, la danza y el deporte. Estas personas procesan informacin a travs de sensaciones corporales. Son atletas, bailarines o tienen mucha habilidad en manualidades. 6. Intrapersonal (como la del monje, el lama o el yogui) permite acceder a una comprensin profunda de s mismo, a reflexionar sobre las causas de tal o cual comportamiento y a utilizar este conocimiento para la ejecucin de proyectos personales. Tambin se relaciona con la autodisciplina y el autocontrol. Tiene lugar en individuos con gran facilidad en el conocimiento de s mismos.

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7. Interpersonal (como la del periodista o el comunicador) da la clave para entender como y por qu se relacionan las personas. Es la capacidad relacionada con lo social, con la conduccin grupal, con la facultad de sentirse y hacer sentir bien a los dems. Los poseedores de este tipo de inteligencia son personas sociables con gran capacidad para comunicar ideas y comprender las motivaciones y sentimientos de otras personas. Poseen capacidad de liderazgo. El desarrollo de una, varias o alguna de estas capacidades de forma aislada de las otras genera algn grado de habilidad pero no la inteligencia. El sabio tonto es el prototipo del desarrollo excesivo de una sola dimensin, en este caso, la cognoscitiva. El perfil de inteligencia ms habitual implica un equilibrio ms o menos armnico de todas y cada una de estas dimensiones, pero un cierto enfoque en una o, a lo sumo dos, de ellas. No obstante, en los ltimos aos, otro psiclogo -el americano David Goleman- agreg un nuevo tipo de inteligencia: la emocional. Para l, la inteligencia no es slo cociente intelectual, razonamiento fro y lgica clara; es tambin la resolucin de situaciones afectivas, la capacidad de guiarse por el sentimiento a fin de elegir mejor, la eficacia en reunir conocimientos vitales, la habilidad para hacer frente a la adversidad. La inteligencia emocional es diferente pero complementaria de la inteligencia acadmica o de las capacidades cognitivas medidas por el cociente intelectual. Comprende atributos tan dismiles como el celo, la persistencia, la autoestimulacin o la capacidad de no sucumbir al pnico. Y se asienta sobre cinco habilidades: autoconocimiento (la capacidad de conocer las propias emociones), autocontrol (la capacidad de manejarlas), automotivacin (la motivacin propia), empata (el reconocimiento de las emociones en los dems) y habilidad social (el manejo de las emociones en un marco de relaciones sociales). El individuo con escasa inteligencia emocional est ms propenso a la frustracin, al desnimo y a la agresin, as como a experimentar con tensin sus relaciones sociales. En cambio, la persona inteligente emocionalmente es la que conoce y maneja adecuadamente sus emociones y, de esta forma, consigue identificar fehacientemente sus propios sentimientos; reduce sus niveles de angustia, depresin y ansiedad; controla sus impulsos y pasiones; permanece tranquila y optimista cuando enfrenta diferentes pruebas; y mejora su capacidad de comunicacin con los dems y con uno mismo. Por ltimo, quizs se podra agregar un nuevo tipo de inteligencia: aquella que permite seleccionar lo realmente til de la enorme cantidad de informacin generada actualmente por el mundo moderno. Se trata de una nueva

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habilidad o destreza consistente en decidir de forma rpida y precisa hacia donde dirigir la propia observacin y atencin, a fin de evitar que la capacidad del cerebro se vea desbordada. Debe recordarse que el exceso de informacin produce una inhibicin generalizada de la capacidad de trabajo del sistema nervioso, que aparece cuando se sobrepasan sus niveles de tolerancia. Quien mejor desarrolle esta capacidad estar en mejores condiciones para manejarse en la vida.

Mquinas inteligentes?ltimamente la expresin inteligente tal vez se est usando con demasiada libertad, especialmente en el caso de mquinas o equipos. As, por ejemplo, uno podra vanagloriarse diciendo que su perro es inteligente porque todas las maanas le trae el diario desde el jardn. Incluso, y de forma equivalente, uno podra jactarse comentando que su pequeo hijo de un ao es bastante inteligente si puede hacer lo mismo. Sin embargo, la mayora de la gente seguramente no pensara que un robot es inteligente si realiza la misma tarea. Argumentara que se trata de una estpida mquina que meramente ejecuta un programa diseado por un avispado programador; que el robot no piensa cuando lleva a cabo esta tarea, sino que simplemente la hace. Asimismo, y en el caso de una central telefnica, se dice que tiene inteligencia si es capaz de tasar correctamente todo tipo de llamadas telefnicas, contestar a cierta clase de preguntas bien formuladas, modificar sus parmetros sobre la base de su experiencia previa y cambiar prioridades de acceso en el caso de una eventual sobrecarga de llamadas. Aunque al principio muchos investigadores crean que los cerebros electrnicos tenan un inmenso potencial para la inteligencia (quizs por el temprano desarrollo de impresionantes productos), la implementacin de un intelecto sinttico result ser ms difcil de lo que la mayora imagin. Mientras que en sus comienzos los investigadores se entusiasmaban con la pronta creacin de un resolvedor general de problemas, en la actualidad la disciplina conocida como Inteligencia Artificial (una especializacin de la informtica y abreviada IA) slo est en condiciones de disear sistemas capaces de resolver problemas en campos reducidos y bien delimitados. En efecto, no se busca algo perfecto (ni siquiera ptimo) slo algo satisfactorio para realizar la tarea encomendada dentro del lapso temporal disponible y con los recursos computacionales con que se cuenta. Al da de hoy, ninguna computadora exhibe una inteligencia artificial completa y polifactica: se est muy lejos de implementar algo siquiera remotamente parecido a la mtica HAL-9000, la supercomputadora imaginada

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por el genial escritor y cientfico britnico Arthur Clarke, capaz de razonar con sentido comn, reconocer y demostrar emociones, planificar sus acciones y poseedora de una adecuada interfaz vocal. Los mayores avances se lograron en el campo de los juegos: los mejores programas de ajedrez vencen ahora a la mayora de los seres humanos; incluso -en mayo de 1997- una supercomputadora de IBM derrot al quizs mejor ajedrecista de todos los tiempos, el Gran Maestro ruso Garry Kasparov en un match a seis partidas. En consecuencia, y si bien en una variedad de dominios -altamente especializados, especficos y puntuales, por cierto- los modernos sistemas de IA superan holgadamente a las mentes orgnicas, por el momento (y probablemente aun en el futuro mediano), est claro que no tienen el grado de flexibilidad, completitud y universalidad de la inteligencia humana promedio, son slo fragmentos de ella. Si se admite -hoy en da- que las mquinas pensantes presentan una cierta inteligencia, al contrario que los humanos, est acotada y confinada a la ejecucin de determinadas tareas especficas y concretas. La mayora de las actividades cotidianas del hombre estn -por ahora- totalmente fuera de su alcance. Quizs por este motivo, el filsofo britnico Jack Copeland afirma que los logros de la investigacin en IA son exiguos, incluso de juguete, si se comparan con el objetivo final de construir una computadora que funcione al nivel de un ser humano inteligente en el complejo y catico mundo real. No obstante, durante las ltimas dcadas, y gracias al esfuerzo diario y tesonero de millones de personas en todo el mundo, las computadoras han hecho un enorme progreso superando todas las expectativas previas y logrando hitos que hace tan slo veinte aos atrs se consideraban imposibles de alcanzar. Estos avances posibilitaron profundizar el desarrollo de los dominios de aplicacin de antao as como ampliar el rango de los mismos. Y aunque nadie es capaz de pronosticar el futuro con un aceptable nivel de precisin, es evidente que si se lograse implementar mquinas con un nivel de inteligencia humana (o superior), se tendra un gran impacto en el tejido psicosocial as como en el curso futuro de la civilizacin. Tal vez se torne una realidad demasiado humillante para el hombre, de la misma forma en que lo fue el descubrir que no era el centro del universo o que descenda del mono; o quizs las mquinas del futuro introduzcan al ser humano en nuevos horizontes, desarrollando las infinitas posibilidades de su pensamiento. De todas formas, y lejos de ser una fantasa propia de la ciencia ficcin, el mito de crear una inteligencia artificial parece haber comenzado a transitar su pasaje definitivo a la realidad concreta.

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Pseudointeligencias sintticasA medida que las mquinas fueron sobrepasando paulatinamente a las personas, tanto en la realizacin de clculos matemticos crecientemente complejos como en la rapidez para ejecutarlos sin error, la tarea de calcular dej de considerarse como una parte importante de la inteligencia humana, olvidndose que alguna vez fue vista como un signo manifiesto de ella. Adems de los clculos matemticos, ya se ha podido mecanizar eficientemente algunas otras actividades mentales -hasta ahora consideradas exclusivas del gnero humano- como, por ejemplo, ciertos tipos de razonamiento. Sin embargo, y si bien este procedimiento de mecanizacin puede volverse extremadamente sofisticado y elaborado, es posible que algo tan complejo como la mente pueda cobrar vida en los inanimados circuitos de una computadora?, hasta qu punto es legtimo afirmar que un artefacto, una mera herramienta sin vida, una simple cosa mecnica, pueda manifestar habilidades intelectuales? Asimismo, cmo se reconoce que algo muestra esa cualidad, especialmente si la estructura de ese algo es radicalmente diferente de la de las formas de vida que, a juicio humano, exhiben cierto grado de inteligencia?. Una evaluacin totalmente objetiva se dificulta por el hecho de que una inteligencia pequea habitualmente no se la considera con propiedad como inteligencia: no hay una frontera delimitadora ni una lnea inferior de demarcacin que indique -fehacientemente y sin lugar a dudas- cuando algo empieza a contar con esa propiedad. Por ejemplo, si un chimpanc o un delfn fuera capaz de realizar algn clculo aunque sea sencillo, nadie dudara en ver tal comportamiento como inteligente; pero no una computadora programada para resolver complejas ecuaciones aerodinmicas. Es que, en realidad, hay que diferenciar claramente el hecho de parecer inteligente del de serlo realmente. Los sistemas informticos actuales podran parecer inteligentes para un cientfico del renacimiento, pero a pesar de los logros obtenidos en materia de procesamiento de informacin, la computadora algortmica todava est muy lejos de gestionar e interrelacionar los datos tan eficientemente como lo hace el cerebro humano. En otras palabras, aunque se pueda reconocer que una mquina posee cierto grado de inteligencia, no por ello deja de ser una mquina. Como afirma el filsofo ingls John Searle, profesor en la Universidad de Oxford, si fuera posible simular en una computadora el pensamiento humano, el programa no pensara, igual que el programa que simula un huracn no provoca vientos o uno que simula incendios no quema una casa.

Es factible la construccin de un intelecto inorgnico?La inteligencia es un gradiente (o sea, se da en grados) o es una propie-

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dad -ms bien- binaria (es decir, que se tiene o no se tiene)?, existe una continuidad filogentica entre los eslabones ms extremos de la cadena evolutiva, desde el virus ms elemental hasta el hombre? Despus de todo, se verifica una clara lnea que va de los peces a los anfibios, de stos a los reptiles, luego a los mamferos y, finalmente, al ser humano1. ste surgi a partir de formas de vida ms simples y menos inteligentes, producto de 4.500 millones de aos de pruebas, correcciones, ajustes y mejoras impulsadas por la evolucin. Pero seguramente algo debe de suceder en ese continuo, alguna nueva propiedad necesariamente debe emerger cuando millones de neuronas funcionan de manera coordinada, tal vez algo parecido a lo que diferencia una hormiga de un hormiguero. Quizs estas propiedades necesiten de una cierta masa crtica para emerger (un nmero relativamente grande de neuronas), por lo que no se pueden manifestar en organismos ms simples. Una teora fuertemente debatida (conocida con el nombre de panpsiquismo), establece que la inteligencia se encuentra en toda la Naturaleza y es un continuo: materia y mente, soma y psique, no son cosas diferentes sino distintos aspectos de un mismo todo. La divisin que se hace del organismo en cuerpo y mente es tan artificiosa como las fronteras trazadas sobre un mapa. Como sostiene el Yoga desde hace miles de aos, el cuerpo es la materializacin de la mente y la mente es la abstraccin del cuerpo. Cualquier cosa que afecte a uno afecta a la otra y viceversa. Siguiendo este razonamiento, podra existir la inteligencia al margen de las estructuras biolgicas? En caso afirmativo, se puede comparar la inteligencia de una mquina con la humana?. Y surgen nuevas incgnitas, es ms fcil acreditar inteligencia a un conjunto de neuronas que a un conjunto de chips? Acaso se necesitan clulas para que se produzca el comportamiento inteligente? Es realmente el cerebro humano el rgano o la base de sta propiedad? En principio, para ser inteligente -o para aparentar ser inteligente- no es estrictamente necesario que las mquinas dispongan de estructuras neurobiolgicas idnticas a la de los seres humanos. En teora, la inteligencia no es un recurso privativo de stos, ni tampoco depende de la existencia de algo como la materia viva. No slo puede tener su origen en fenmenos totalmente diferentes de los procesos bioqumicos y neurolgicos descubiertos en los organismos, sino que incluso podra recrearse artificialmente. En palabras del matemtico Seymour Papert (creador del lenguaje de computacin Logo y cofundador del Laboratorio de IA del MIT) el hecho de que el conocimiento tenga lugar en cerebros biolgicos no es una razn para argumentar que hay un mecanismo pri1 En efecto, y como resultado del Proyecto Genoma se verifica que el ADN (el cido desoxirribonucleico) del hombre slo tiene el doble de los genes de la insignificante mosca del vinagre 300 ms que un simple ratn.

Captulo 1: El Problemtico concepto de la Inteligencia

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vilegiado y universal en algn nivel psicolgicamente relevante. No obstante, qu tan posible es llevar a cabo esta hazaa? Existe algo en el homo sapiens que hace imposible capturar su inteligencia y transplantarla en una mquina? Inteligencia humana e inteligencia artificial son semejantes o esta ltima simplemente copia algunos -y unos pocos- mecanismos operacionales de la primera? Un nmero no despreciable de cientficos -al igual que el pblico en general- se muestra escptico con respecto a la posibilidad de que alguna vez pueda desarrollarse una verdadera inteligencia artificial. Las mquinas, sin importar cunto se acerquen en simular la inteligencia real, siempre sern simples imitaciones, falsificaciones, no el artculo genuino. Sin embargo, para otro importante grupo de cientficos, no slo efectivamente puede alcanzarse una mente sinttica, sino que -incluso- en el trmino de una (o a lo sumo dos) generaciones. El problema es que tendr que basarse en nuevas y originales ideas, as como en un hardware y en un software muy diferentes a los actuales, lo cual de como resultado -tal vez- una inteligencia inherentemente distinta de la humana. Adems, se torna una empresa muy difcil: el funcionamiento del intelecto humano todava no se conoce plenamente y, por lo tanto, la tecnologa contina siendo esencialmente incapaz de reproducir aceptablemente bien- semejantes procesos desconocidos y complejos sobre una mquina.

Cerebros replicadosSegn William Calvin, neurofisilogo de la Universidad de Washington, la inteligencia humana, filogentica y ontogenticamente, resuelve primero problemas de movimiento y slo ms tarde se eleva para enfrentarse con otros ms abstractos. Por eso, se dice que el cerebro humano amalgama un dbil y relativamente nuevo dispositivo de razonamiento universal con un poderoso y largamente evolucionado mecanismo especializado para hacer frente al medio ambiente cotidiano. En efecto, gran parte de sus circuitos neuronales evolucionaron, durante cientos de miles de aos, a fin de percibir y moverse eficientemente en el mundo fsico; principalmente para encontrar comida y evitar ser comido una cuestin de supervivencia. El razonamiento de alto nivel apareci mucho despus, por lo que forma una estructura perifrica construida alrededor del ncleo cerebral, es decir, los sistemas sensoriales y motores. Una clara muestra del exquisito grado de sutileza logrado en la discriminacin sensorial, el control motor y la coordinacin sensomotora, lo constituye el andar bpedo. Para caminar nicamente con dos piernas (y no con cua-

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tro o con seis patas) el cerebro necesita disponer de complejas estructuras de control que coordinen colectivamente los msculos y los tendones del cuerpo con la informacin percibida del entorno, a fin de poder eludir -en todo momento- obstculos tanto fijos como en movimiento y regular las distintas velocidades. Incluso algo tan comn como el hablar requiere las secuencias precisas de movimiento de los msculos de la lengua, la laringe y el trax. Pero para controlar eficazmente la coordinacin sensomotora, el cerebro necesita tambin tener desarrollado su propiocepcin, el sentido continuamente actualizado -y en gran medida inconsciente- de dnde estn las partes del propio cuerpo en el espacio. En otras palabras, debe mantener continuamente la imagen de la posicin y la tensin de todos los msculos del propio cuerpo. Por este motivo, aprender a caminar se torna tan difcil para cualquier beb. Una inteligencia artificial, esttica, quieta, inmvil, no necesita de todos estos complicados sistemas de control motor y de coordinacin sensomotora. Por otra parte, su ncleo cerebral son las complejas operaciones lgicomatemticas que, dentro de la totalidad de las funciones del cerebro humano, desempean meramente un papel nfimo. Como dice el citado neurofisilogo, quizs se puedan alcanzar de otros modos altas cotas de inteligencia, pero el paradigma que se conoce es el del ascenso a partir del movimiento.

CAPITULO 2 La informtica convencionalCasi desde el mismo instante en que fabric su primer utensilio prehistrico de piedra tallada, el homo sapiens intent siempre traspasar las barreras impuestas por la Naturaleza, tratando de copiar las habilidades de los animales que lo rodeaban. A travs del laborioso perfeccionamiento sucesivo de sus mquinas, consigui -entre otras muchas cosas- desplazarse a mucha mayor velocidad que el guepardo (con la invencin del automvil), volar ms rpido y ms alto que el halcn (con la creacin del avin), excavar tneles mucho ms largos y anchos que el topo (con la construccin de la topadora) y ver ms lejos que el guila (con la fabricacin del telescopio). Sin embargo, paradjicamente todava no ha sido capaz de poder superar la ms poderosa de sus capacidades, y la que justamente lo diferencia de todos los dems animales y lo coloca en un plano superior: su inteligencia, su intelecto. Maravillosas para algunos, complicadsimas para otros, e imprescindibles para la mayora, la computadora algortmica es -hasta ahora- la ms significativa de todas las invenciones que el hombre haya concebido. Es el reflejo de su inteligencia y representa la materializacin de todos aquellos aspectos de su pensamiento que son automticos, mecnicos, determinsticos. Esta formidable mquina incrementa y potencia enormemente algunas de las capacidades intelectuales humanas (sobre todo las de calcular, memorizar y evaluar); simplifica las tareas administrativas, estadsticas y contables; y facilita el acceso a una vasta cantidad de informacin, ayudando al hombre a analizarla, organizarla, observarla y correlacionarla desde diferentes ngulos, a fin de estimular sus sentidos, su inteligencia y su intuicin. Gracias a que incrementa notablemente la eficacia de las personas (permitindoles que hagan cosas que seran imposibles o muy difciles con las herramientas tradicionales), la computadora extendi, poco a poco, su dominio sobre todas las actividades del ser humano: la productividad, la organizacin del trabajo, las relaciones interpersonales, el lenguaje y hasta el pensamiento mismo. Es previsible que en el futuro toda tarea que se pueda describir de forma clara y completa, y que el hombre puede hacer slo con gran dificultad -si es que puede hacerlo-, ser realizada por una mquina. De esta

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manera, al liberar su inteligencia de millones de actividades que de verdad son rutinarias, tediosas y repetitivas, los sistemas inteligentes permitirn que las personas concentren su actividad en lo esencial de su trabajo y se consagren ms a la reflexin, la innovacin, el descubrimiento, la diversin...

Qu es un algoritmo?El abrumador y explosivo xito de las computadoras reside fundamentalmente en que son mquinas universales, o mquinas de propsito general (segn la jerga de los ingenieros). La especializacin se efecta posteriormente a travs de los programas (el software) que se le carga, con los cuales puede convertirse en un procesador de palabras, una base de datos, un instrumento musical, una central telefnica o un digno adversario de un juego de ingenio. En otras palabras, las computadoras no fueron diseadas para hacer nada en especial, sino para ejecutar algoritmos: a travs de ellos, las mquinas pueden simular determinados tipos de razonamiento y la mayora de los procesos lgicos humanos. Y aunque lo que hoy parece imposible de codificar -en el futuro- seguramente no lo ser ms, hay un gran abismo entre el mundo real cotidiano y el fro y rgidamente acotado mundo de la computacin. Un algoritmo es una lista exhaustiva, detallada y ordenada de instrucciones en la cual se especifica -de forma adecuada, precisa y minuciosa- todas las operaciones necesarias para la resolucin de un problema. En otras palabras, se trata de una serie de instrucciones absolutamente no ambiguas que le dicen a la mquina lo que tiene que hacer. Un algoritmo es siempre determinstico: produce infaliblemente la respuesta correcta en un tiempo finito. Por definicin, es un procedimiento eficaz y secuencial para obtener un resultado ya especificado con anterioridad. Eficaz significa que, en caso de ser ejecutado rigurosamente, garantiza alcanzar el resultado correcto en un nmero finito de pasos. Adems, y en caso de estar bien diseado, un algoritmo no slo es confiable y exacto; tambin es eficiente, de manera que no slo logra sus objetivos, sino que lo hace con un mnimo de recursos de memoria y de tiempo computacional. Y dado que no hay lmite respecto a cuntos pasos puede tener, se pueden construir algoritmos sofisticados a partir de algoritmos ms comunes, sin importar cuntos niveles de complicacin se vayan acumulando. Es posible que el algoritmo inicial contenga generalidades, ambigedades y errores. As, la tarea del programador es convertir el algoritmo en un programa (agregando detalles, superando los puntos conflictivos y corrigiendo los errores), de forma tal que el razonamiento humano cobre vida en la mquina. La ambigedad, aunque tolerable en la mayora de las conversacio-

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nes humanas, es una de las principales fuentes de errores en las computadoras convencionales. Finalmente, y una vez depurado el programa, se lo carga en una computadora junto con los datos del problema, y se alcanza su solucin en forma automtica, determinstica. No obstante, se debe aclarar que no es necesario programar la computadora partiendo desde cero, dado que existen programas producidos en masa listos para ser usados cuando se los invoque. Estos mdulos de software se combinan entre s para implementar funciones ms complejas, y estos conjuntos de mdulos se utilizan en el siguiente nivel como nuevos mdulos individualizados en una progresin jerrquica ascendente.

Rpida pero tontaLa computadora convencional es una mquina que tiene programas almacenados en su enorme memoria y que se basa en una descripcin secuencial del proceso de tratamiento de la informacin, ejecutando sus tareas y operaciones mecnicas paso por paso, en un orden preestablecido, pero a una formidable velocidad y con una extraordinaria precisin. Es as que los nuevos diseos de computadoras algortmicas implican mquinas con procesadores ms rpidos, mayor capacidad de memoria y algoritmos crecientemente complejos. En un programa de computacin tradicional, por lo tanto, todo debe ser meticulosamente previsto, pensado y anticipado con anterioridad, hasta en sus ms mnimos detalles. Nada puede ser ambiguo ni quedar librado al azar. Todas las situaciones posibles y probables deben ser consideradas; si falta o falla una instruccin -un paso de programa- todo el proceso se detiene y la computadora queda indefensa, siendo incapaz de hacer nada (en la jerga informtica, se dice que se cae el sistema). En sntesis, antes de que una computadora resuelva un determinado problema de procesamiento de informacin, debe haber una persona (o un grupo de personas) que entienda claramente dicho problema y que sea capaz de implementar un algoritmo con el cual obtener el resultado que se busca. Por esta razn, se afirma frecuentemente que en una computadora algortmica no existe atisbo de inteligencia: todo se reduce a una serie de caminos lgicos que la mquina sigue en funcin de lo que haga el usuario. En realidad, toda la inteligencia reside en su programador o equipo de programadores, que deben establecer, organizar y codificar la totalidad de los posibles cursos de accin, tratando de anticipar y responder a todas las combinaciones de rdenes y acciones llevadas a cabo por los usuarios en cualquier condicin. Para las computadoras, el incondicional cumplimiento del progra-

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ma asignado es ms que una testaruda obsesin; es el nico motivo de su existencia. Serenas e imperturbables, obedecen ciegamente y con absoluta sumisin las instrucciones que les fueron dadas, a fin de desarrollar todos aquellos trabajos que para el ser humano se tornan rutinarios, fastidiosos y montonos. Si el programa funciona exitosamente, es debido a que los ingenieros fueron extremadamente cuidadosos y tuvieron en cuenta todas las posibles variantes del problema; si falla, es porque sencillamente la lnea de pensamiento de los programadores fue confusa o imprecisa, o porque hubo incoherencias o contradicciones ocultas. Es por eso que detrs de cada paquete de software, por modesto que sea, hay muchas miles de horas de intensa actividad intelectual humana, codificadas en forma de millones de instrucciones. Y es por eso, tambin, que las computadoras algortmicas son incapaces de tener iniciativa propia, flexibilidad o imaginacin. No tienen criterio, perspicacia ni creatividad, cualidades normalmente asociadas con los seres humanos... Y slo puede hacer lo que uno mismo sabe como hacer.

Estructura internaLa vasta mayora de las computadoras actuales se basan en la arquitectura de von Neumann 2, la cual consiste bsicamente en tres partes: la unidad de procesamiento, la memoria y un canal de comunicacin entre ambos. En la primera se realiza la secuencia de operaciones sobre los datos segn las instrucciones expresadas en el programa. ste se almacena en la memoria, al igual que los datos y el resultado de dichas operaciones. La memoria se divide en casilleros, cada uno de los cuales almacena un grupo de bits, denominado palabra. Por el canal de comunicacin slo puede pasar una sola palabra por vez, de all la importancia de su longitud. En las computadoras ms modernas es de 64 bits, aunque es posible que aumente en el futuro. Dentro de la unidad de procesamiento se aloja el microprocesador, un dispositivo electrnico verstil y universal (razn por la cual puede ser producido en masa), capaz de ejecutar cualquier tipo de tarea computacional. En general, es la propia imaginacin de los usuarios el nico lmite para su aplicacin, la cual se incrementa progresivamente a medida que aquellos usuarios se multiplican y se familiarizan con los nuevos productos. En 30 aos, el nmero de transistores dentro de un chip se ha incrementado en ms de 18.000 veces, desde 2.300 en el primer procesador de Intel (el 4004, en 1971) hasta 42.000.000 en el ltimo (el Pentium 4, en 2001). Asimismo, se2 En honor al genial matemtico hngaro John von Neumann (1903-1957).

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pas de trabajar desde 108 kHz hasta 1,8 GHz, respectivamente; es decir, se aument la velocidad de funcionamiento en un factor de ms de 16.000 veces. Si se traza un paralelo automotriz, un coche que alcanzaba los 100 Km/h en 1971 debera superar, en 2001, los 1.600.000 Km/h -adems de ser ms chico, ms liviano y consumir mucho menos combustible- para poder establecer una evolucin equivalente3. Al integrarse ms funciones en el mismo chip, pueden automatizarse tareas cada vez ms complejas, llegando a implementar procesos que hasta hace poco tiempo hubieran sido imposible incorporar. Reduciendo el ancho de las pistas, aumentando el rea del circuito integrado y apilando mltiples capas de chips, se podrn fabricar en el futuro cubos de silicio con varias decenas de billones de transistores, con lo cual se habr llegado a una densidad equivalente a la de neuronas en cerebros de animales inferiores. Sin embargo, se estima que para el inicio de la prxima dcada se estar llegando a los lmites fsicos de velocidad de un procesador basado en esta tecnologa. Esto implica una limitacin en la capacidad mxima que se puede obtener de una computadora tradicional. El paso lgico, en el corto plazo, es implementar sistemas de procesamiento que incluyan varios microprocesadores, pero gobernados y coordinados por un nico pero potente sistema operativo.

Computacin paralelaEl procesamiento en paralelo permite resolver una tarea especfica mediante la cooperacin de mltiples procesadores, que dividen y distribuyen equitativamente el trabajo en pequeas tareas individuales. En lugar de hacer que fuese un nico pero sofisticado procesador central el encargado de ejecutar secuencialmente todos y cada uno de los pasos de una tarea, un conjunto de dispositivos ms simples y polivalentes trabajan en el mismo problema de forma autnoma -pero simultnea y coordinadamente-, logrando un considerable incremento en la velocidad. Asimismo, un sistema distribuido es ms confiable y capaz de sobrevivir ante fallas: la prdida de cualquiera de los componentes tiene un mnimo impacto y aquellos que se consideran clave se hacen redundantes. As como hoy ya se observan servidores y estaciones de trabajo que contienen desde dos hasta diez microprocesadores, en el futuro podran existir computadoras algortmicas escalables que ofrecieran la posibilidad de juntar hasta decenas de ellos, a fin de acelerar la finalizacin de aquellas tareas3 La densidad de almacenamiento de datos en un disco rgido es mucho ms impresionante aun: en 2002 se habr multiplicado casi 14 millones de veces con respecto a la primera unidad comercializada por IBM en 1957.

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complejas o que manejan una gran cantidad de datos. Obviamente, hay que ver si el costo del sistema crece proporcionalmente con el nmero de procesadores, lo cual no es tpicamente el caso cuando se reemplaza un chip con otro de una generacin posterior. Tambin sera posible escalar memoria, ancho de banda de las interconexiones y capacidades de entrada/salida. De esta forma, y si est bien diseado el sistema, a medida que crece la carga de trabajo, es posible aumentar el rendimiento del sistema en forma gradual, invocando a otros dispositivos para que ejecuten nuevas tareas. Pasado un tiempo, sin embargo, todos los dispositivos estarn ocupados y realizarn las tareas secuencialmente. El inconveniente de este enfoque es que aparecen dificultades de programacin considerables, ya que se requiere la sincronizacin de decenas de elementos de procesamiento para que ejecuten miles de tareas de distinta duracin y en diferentes sectores del sistema. Otro problema es el acceso comn a una nica memoria: sta slo puede recuperar, en una misma direccin, una nica palabra por vez. Adems, hay que tener cuidado de no crear inconsistencias al alterar datos que otro procesador est utilizando en ese momento. Por ltimo, se torna difcil equilibrar la carga de trabajo de cada uno de los procesadores. Se necesita un sistema operativo especial para aprovechar las bondades de esta arquitectura. No obstante, hay ciertos problemas que se prestan adecuadamente a este tipo de tratamiento, ya que pueden desglosarse en un conjunto de subproblemas que pueden resolverse por separado. Las mquinas paralelas pueden procesar enormes cantidades de datos a velocidades muy superiores a las de las computadoras secuenciales monoprocesador. Una importante aplicacin de la computacin paralela (implementada en grandes sistemas) es la visualizacin cientfica. En los ltimos aos, los avances en la tecnologa han facilitado la obtencin de grandes cantidades de informacin; no obstante, estos datos por s solos no son muy tiles, es necesario que el usuario tenga una forma fcil y eficiente de interpretarlos y analizarlos. La visualizacin permite ver lo que el ojo humano no puede ver: reconocer patrones de comportamiento en los datos, representar en una secuencia de imgenes (animacin) procesos extremadamente lentos o abrumadoramente rpidos, comprender conceptos de tipo abstracto o predecir resultados con elevada precisin. Gracias a ella, el torrente de datos numricos, prcticamente indescifrables, se convierte en una fascinante exhibicin de formas y colores -y aun sonidos y texturas- que representan los ms variados fenmenos de la naturaleza. Entre ellos, el asombroso proceso de evolucin estelar, el maravilloso crecimiento fetal o los interesantes cambios climticos. Pero no slo eso, sino que tambin es posible simular computacionalmente

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casi cualquier cosa: el fluido del aire alrededor de un cuerpo en movimiento, los esfuerzos mecnicos que realizan los componentes de una estructura, el perfil de los compradores, una sequa pronunciada en una determinada regin, una duplicacin de la poblacin terrestre o la explosin de una supernova.

Computacin compartidaSi bien la computacin paralela tiene sus grandes ventajas, tambin presenta sus inconvenientes, por ejemplo, su elevado costo (algunos sistemas llegan a varios cientos de miles de dlares). Incluso hay problemas que ni siquiera la ms grande supercomputadora puede resolver en un tiempo razonable. De all que haya surgido un nuevo concepto, un nuevo paradigma: la computacin compartida, tambin llamada informtica distribuida. La idea -brillante por cierto- es combinar y aprovechar la capacidad ociosa de miles e incluso millones de computadoras personales (abreviadas PCs) repartidas por todo el planeta, y enlazadas entre s a travs de Internet, de manera tal de formar una inmensa hipercomputadora virtual, infinitamente ms poderosa que cualquier otra mquina. Los usuarios que deseen colaborar descargan, por Internet, un software especial del instituto o de la empresa que lleva adelante el proyecto. Cada internauta sigue teniendo prioridad sobre su mquina pero, en los momentos de baja ocupacin del sistema (cuando el usuario no la utiliza o cuando revisa un texto, por ejemplo), la computadora analiza un paquete de datos. Al terminar el anlisis, la mquina se conecta -automticamente y va Internetcon el servidor del sitio, al cual le entrega sus resultados y recibe, al mismo tiempo, un nuevo paquete de datos para analizar. De esta forma la hipercomputadora virtual procesa diariamente lo que le llevara ms de una dcada a una nica PC promedio. Y aqu surge un nuevo concepto en la modalidad de procesamiento de las PCs: el foreground y el background. El primero es la parte frontal del cmputo, como la navegacin por Internet, la elaboracin de diapositivas en PowerPoint o la lectura de los correos electrnicos recibidos. El background, en cambio, es la parte posterior del cmputo, el segundo plano, el tiempo muerto. Y de verdad que es muchsimo para la velocidad que manejan los microprocesadores: el tiempo transcurrido entre que se pulsan las teclas o cuando se presiona el mouse es eterno, y ni qu decir de cuando uno lee un correo electrnico. Entre las posible aplicaciones de este nuevo paradigma figuran la bsqueda de vida inteligente extraterrestre, abordar problemas matemticos (co-

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mo hallar el nmero primo ms grande o descifrar cdigos criptogrficos), ensayar millones de combinaciones de drogas para combatir enfermedades (como el cncer o el SIDA) o el estudio del almacenamiento de la basura nuclear. La novedad actual consiste en las empresas que alquilan el poder de clculo subaprovechado, la combinan y la venden a otras entidades (como institutos, bancos u otras empresas). Por ejemplo, se emplean en las industrias automotora y aeroespacial, en la explotacin petrolera, en la creacin de efectos especiales para pelculas o en la investigacin cientfica. Aunque el modelo de negocio no est todava del todo claro, los participantes obtendrn una pequea suma de dinero, mientras que los usuarios finales conseguirn un importante ahorro econmico o -incluso- acceder a un poder de clculo que, de otra forma, no podran lograr.

Computacin reconfigurableBuscando el ptimo balance entre versatilidad, velocidad y costo, los diseadores desarrollaron chips que son capaces de modificar dinmicamente sus propios circuitos internos. La computacin reconfigurable representa una nueva idea en la filosofa de la computacin, en la cual algunos dispositivos electrnicos de propsito general se disean para llevar a cabo una serie de tareas especficas, pero pueden ser reconfigurados por el usuario para ejecutar otras tareas. Estas mquinas se acercarn ms a los humanos que a la vieja computadora, aprendern por s mismas, se autorrepararn y se autoadaptarn. Hasta hace poco tiempo, los diseadores contaban nicamente con dos opciones: los circuitos integrados de propsito general, que son dispositivos verstiles y econmicos aunque relativamente lentos, y los circuitos integrados de aplicaciones especficas, que son chips capaces de realizar un nmero limitado de tareas aunque de manera muy rpida y a un costo ms elevado. Mientras que los primeros son aptos para ejecutar casi todo lo que un programador pueda concebir, los otros se disean especficamente para realizar una tarea precisa y concreta. De esta manera, es posible producir un chip ms diminuto, de mayor velocidad y con menor consumo que un microprocesador convencional; aunque a costa de ser ms caro e incapaz de ejecutar una tarea distinta de aquella para la cual se lo dise. No obstante, existe una tercer alternativa: los conjuntos de compuertas programables electrnicamente (FPGAs), explican los investigadores americanos John Villasenor y William Mangione-Smith, de la Universidad de California. En estos dispositivos, tanto las conexiones internas de los bloques lgicos como las conexiones entre ellos pueden alterarse enviando seales al

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chip. De esta forma, los bloques lgicos configurables en los FPGAs se pueden reescribir y reprogramar repetidamente, mucho despus de que el chip ha dejado la fbrica. Su repertorio, por lo tanto, es variable. Para el inicio del presente siglo se espera que alcancen el milln de compuertas, abriendo el camino a posibilidades no imaginables hoy en da. Para esa misma poca, su velocidad de configuracin ser de menos de una dcima de milisegundo, lo cual permitir su cambio dinmico: una sola FPGA podr ejecutar una serie de tareas en rpida sucesin, reconfigurndose a s misma entre cada una de las preconfiguraciones a fin de optimizar su desempeo. En consecuencia, y guardando un conjunto lo suficientemente extenso de configuraciones en sus bancos de memoria, el chip podra ejecutar un enorme repertorio de tareas, pasando -casi inmediatamente- de una arquitectura a otra sin borrar la informacin procesada parcialmente. Las FPGAs nunca reemplazarn a los microprocesadores de propsito general, pero la lnea entre ellos se volver ms difusa: dentro de 10 aos, los dispositivos de computacin incluirn una fuerte mezcla de ambos, concluyen los cientficos. Actualmente no es posible modificar la arquitectura interna de ningn microprocesador: tanto sus bloques constitutivos como su cantidad de registros, por ejemplo, quedan predeterminados por los diseadores desde el mismo momento de su fabricacin. La computacin reconfigurable, en cambio, permitir a los futuros programadores crear su propio hardware especializado al optimizar sus caractersticas funcionales segn el trabajo que deban realizar. En el futuro, por lo tanto, se podra concebir el software en dos niveles: el primero -y ms bsico-, a fin de especificar la estructura interna ptima para la tarea a ejecutar, y el segundo, para correr el programa -en el sentido tradicional del software- sobre el diseo configurado. Incluso, se podra pensar en un extenso repertorio de aplicaciones clsicas en donde existira software de bajo costo que configurara el hardware segn lo que se necesite: procesamiento de imagen, funciones de control, tareas matemticas u otras; de la misma manera en que actualmente hay software de bajo costo que le dice al hardware fijo qu hacer y cmo hacerlo.

Computacin ubicuaHoy en da las computadoras se multiplicaron en una enorme variedad de formas. No slo se encuentran en la oficina, sino tambin en el hogar, en el televisor, en el automvil, en los cajeros automticos Pero dentro de medio siglo, nadie ser consciente de ellas: estarn tan profunda y completamente integradas al entorno que sern invisibles. Minsculas, ubicuas y omnipresentes, las computadoras lo invadirn todo: las paredes, el suelo, los electrodomsticos, la ropa y hasta el propio cuerpo pero tan mimetizadas e in-

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corporadas a la vida del hombre que se las usarn sin pensar, como hoy se habla por telfono. Es posible que la tendencia hacia la invisibilidad sea una ley universal en el comportamiento humano. As, hace un par de siglos, la electricidad era algo novedoso y restringido a unos pocos. Hoy en da, no obstante, est en todas partes, oculta en las paredes y almacenada en diminutas pilas. Con los motores elctricos ocurri algo similar: actualmente se los usa en herramientas manuales, ventiladores, electrodomsticos, juguetes, automviles y multitud de mquinas. La mayora de las veces pasan inadvertidos y son muy fciles de utilizar. No basta con que la computadora sea porttil, que se le pueda llevar a la playa o al campo, ni siquiera en el bolsillo. No se trata de un dispositivo personal de ninguna clase (como un celular o una Palm), pues seguira centrando tirnicamente la atencin del usuario sobre el aparato. La computadora ya no necesitar ser nmada, sino que formar parte del entorno, se volver ubicua. Al ajustarse tan sutilmente al entorno humano, evitarn que las personas se adapten a ella, haciendo que su uso se vuelva ms placentero, ms amigable, que no se dedique demasiado esfuerzo en ello. Sin embargo, tendrn un creciente papel en la vida del hombre. La continua disminucin de los costos de fabricacin, de la potencia consumida y del tamao de los chips, har que sean increblemente baratos y abundantes, casi desechables, lo cual permitir incluir inteligencia y sensibilidad a cualquier objeto de la vida cotidiana. Al estar todo permeado de computacin, los objetos sern capaces de prestar atencin al usuario, lo escucharn y le hablarn. As, por ejemplo, los libros de la biblioteca indicarn dnde se encuentren fsicamente as como cuando fueron ledos, el asiento del automvil y la posicin del volante se adaptarn a la forma del conductor, la heladera vigilar la fecha de vencimiento de los alimentos, el lavarropas pedir ms suavizante y controlar la temperatura del agua, la taza del caf impedir que uno se queme la mano al levantarla y la ropa deportiva almacenar un registro de la actividad cardaca. Del mismo modo, las personas interactuarn con las cosas mediante la voz, los gestos, el calor corporal o los movimientos del cuerpo: las habitaciones podrn saber dnde est cada uno y qu est haciendo, no importa si es de noche y las luces estn apagadas, podrn transferir las llamadas all donde uno se encuentre o grabar y recordar cualquier dilogo mantenido. Incluso las cosas interactuarn entre s en idiomas ininteligibles. Por ejemplo, cada objeto tendr una historia personal de forma tal que el dueo sepa

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dnde est, cundo fue movido y quin lo movi (y cundo) y tendr la posibilidad de comunicarle esa informacin al televisor o al espejo del bao; el anillo podr activarse cuando recibe una llamada y sta podra orse por medio de un aro. Ya no ser necesario un manual de instrucciones para cada artefacto, ya que ste ser capaz de explicar al usuario cmo utilizarlo. La computacin ubicua es la tercera fase en la informtica. La primera fue la poca del mainframe, en donde cada mquina era compartida por muchas personas. Actualmente se est en la era de la computadora personal, en donde cada mquina es usada por una sola persona (o, en su defecto, unas pocas). En el futuro ser la poca de la computacin ubicua, en donde muchas mquinas sern utilizadas por una nica persona.

Cul entonces?No es tarea sencilla la de predecir el potencial de una nueva tecnologa debido a que su xito no depende nicamente de su valor intrnseco como innovacin sino tambin de un abanico de variables entre las cuales destacan la viabilidad comercial y las necesidades sociales. No obstante, se sabe que el estado actual de la PC, lejos de terminada, es todava primitivo y, por lo tanto, susceptible de grandes cambios y modificaciones a futuro. Lo que se avizora a mediano plazo son computadoras de escritorio estndar que posiblemente cuenten con ms de un poderoso microprocesador, tengan una memoria prcticamente ilimitada, dispongan de un canal de datos de gran ancho de banda y sean reconfigurables y escalables, pudiendo crecer desde una pequea computadora barata hasta una supercomputadora, adaptndose tambin a la futura innovacin tecnolgica. La incorporacin de cualquier nuevo perifrico se llevar a cabo simple y rpidamente, sin recurrir a manuales de instalacin ni programas de configuracin. Contarn con modos de comunicacin ms naturales y familiares, ya que dispondrn de reconocimiento del habla y de caracteres manuscritos. Como sern capaces de aprender las preferencias, intereses y hbitos del usuario, podrn entender lo que ste le quiere decir y responderle de una manera ms humana, interactuando y hasta sugiriendo autnomamente informacin til. Incluso, sern capaces de comprender hasta los pensamientos incompletos y ambiguos, caractersticos de las primeras etapas de cualquier idea, diseo o boceto. En consecuencia, ms que programarla o configurarla, el usuario entrenar a estas nuevas mquinas de forma parecida a como hoy lo hace con un cachorro. A ms largo plazo, quizs las computadoras sean vestidas por las personas. Tal vez se vuelvan un dispositivo universal que se llevar encima todo

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el tiempo y que permitir intercambiar informacin digital (texto, audio o video) con cualquier otra computadora en el mundo, as como comunicarse instantneamente con cualquier otra persona ubicada en un sitio remoto, incluso en cualquier idioma. Pero ms a futuro quizs hagan su aparicin computadoras tan pequeas, ergonmicas y eficientes (pero potentes, tiles y baratas) que se integrarn totalmente a los objetos. No ser una gran mquina sino una multitud de computadoras especializadas que sern utilizadas por una sola persona. Es difcil imaginar el poder de una sociedad en cuanto al manejo de la informacin cuando cada ciudadano disponga de una mquina de este tipo. Parece exagerado?. Acaso no lo era tambin -hace 30 aos- el hecho de tener una PC con las prestaciones actuales, cuando slo un equipo destinado exclusivamente a las grandes empresas y a los gobiernos contaba con tales caractersticas?. Al permitir el modelado de objetos tridimensionales y su animacin, la visualizacin cientfica y la realidad virtual, la traduccin simultnea y la posibilidad para acceder, procesar y almacenar informacin de todo el mundo, tal vez intensifiquen la capacidad del ser humano para resolver problemas y lo ayuden a generar nuevas ideas alternativas, a combinarlas de diferentes maneras, a presentar analogas inditas y a descubrir pautas ocultas; acaso lo liberen de algunas de sus limitaciones... o quizs sean el catalizador para el desarrollo potencial de formas ms complejas de pensamiento.

CAPITULO 3 Otros paradigmasEn 1965, el norteamericano Gordon Moore, cofundador de la ahora internacional Intel, predijo que la potencia de los microprocesadores se duplicara cada 24 meses (al reducirse el tamao de los transistores). No obstante, si bien inicialmente fue as, a mediados de la dcada del 80 esa estimacin se redujo a 18 meses y a fines de la dcada del 90 baj a casi 12 meses. Actualmente, con una tecnologa de 180 nm (180 milmillonsimas de metro o 600 veces ms fino que un cabello humano), se pueden integrar ms de 40 millones de transistores en un chip del tamao de un dedo pulgar4. Dentro de diez aos, en tanto, se estima que la tecnologa de 70 nm permita integrar aproximadamente 1.000 millones de transistores operando a 10 GHz (10 mil millones de ciclos por segundo) y que sea capaz de ejecutar 100.000 MIPS (cien mil millones de instrucciones por segundo). Sin embargo, y a pesar de los impresionantes logros obtenidos por la tecnologa electrnica, la comunidad de especialistas admite que la miniaturizacin no podr continuar por mucho tiempo ms. Se torna muy difcil afrontar las enormes inversiones que se requieren para desarrollar las nuevas tecnologas (laboratorios de investigacin, plantas de fabricacin, recursos humanos, etc.) y es una incgnita si los consumidores podrn afrontar el costo de los nuevos productos. Incluso, hay quienes pronostican que para el ao 2010 los lmites impuestos por las leyes de la fsica, imposibilitarn que el progreso se mantenga al mismo ritmo y, para el ao 2015, se detendr definitivamente. Los investigadores, tratando de anticiparse a este problema, ya se estn abocando fuertemente en el desarrollo de lneas paralelas, con el horizonte enfocado en nuevos materiales y originales diseos de computadoras: la fotnica (que trabajar con haces de luz), la molecular (con molculas), la biomolecular (con neuronas vivas), la biolgica (con molculas de ADN) y la cuntica (con partculas subatmicas).4 El Pentium 4 tiene 42 millones de transistores distribuidos en una superficie de 217mm2, es decir, un cuadrado de casi 15mm x 15mm. No obstante, la nueva generacin, fabricada con tecnologa de 130nm, ocupar casi la mitad de dicha superficie (116mm2).

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Aunque, por ahora, ninguno de estos prototipos alcanz la fase comercial, ya existen esquemas rudimentarios en marcha en los laboratorios de importantes universidades y empresas.

La computadora fotnicaEn este tipo de computadora se utilizan haces de luz lser (o flujo de fotones), para el transporte de la informacin -en vez de electricidad (o flujo de electrones)- y sus transistores estn hechos de un material cuya opacidad vara segn la intensidad de la corriente que los atraviesa. Es que los fotones demuestran varias ventajas sobre los electrones. Esencialmente no interactan con el resto de las partculas, por lo cual no hay peligro de interferencia: a diferencia de los electrones, los haces de luz pueden entrecruzarse entre s sin ocasionar efectos indeseables. Adems, la fotnica brinda la gran posibilidad, casi nica, de transmitir simultneamente un mismo dato a un gran nmero de diferentes destinos, dividiendo simplemente el haz inicial en una infinidad de subhaces. Ambas propiedades facilitan los procesos masivamente paralelos, es decir, el poder trabajar simultneamente en los diferentes aspectos de una misma cuestin. Asimismo, los fotones (canalizados en fibras pticas) se desplazan mucho ms rpido que los electrones (transmitidos por conductores de cobre), con lo cual la velocidad de procesamiento de la informacin puede llegar a ser cientos e incluso miles de veces mayores que la de las computadoras electrnicas. Adems, la fibra ptica posee un ancho de banda (es decir, una capacidad de transporte) enormemente mayor a la de los conductores elctricos. Por ltimo, los fotones no tienen problemas de roces ni de recalentamientos, generando menos calor que su contrapartida electrnica. Esta ventaja permite aumentar notoriamente la densidad de integracin de los componentes, as como aprovechar la utilizacin de la tercera dimensin. En efecto, debe recordarse que cuando se establece una corriente elctrica, los electrones en movimiento chocan con los fijos y, de esa manera, producen calor y un debilitamiento progresivo de la seal. Por otra parte, como los transistores pticos son muy apropiados para el procesamiento y almacenamiento de fenmenos pticos, ste tipo de computadora puede resolver mejor los problemas derivados de las imgenes tridimensionales. Sin embargo, las computadoras fotnicas tambin tienen sus desventajas: actualmente los prototipos son an muy grandes y relativamente dbiles en cuanto a potencia, principalmente por el tamao de los lseres y los transistores pticos. Debe resolverse la cuestin de la miniaturizacin antes de que las computadoras fotnicas puedan competir con las convencio-

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nales. Adems, por ahora, no son programables, es decir, ejecutan un conjunto fijo de clculos para una configuracin determinada. Pero hay otra cuestin. Dado que estas mquinas manejarn rutinariamente terabytes de datos, el procesador requerir un tipo radicalmente distinto de memoria. El almacenamiento hologrfico guarda informacin en la red cristalina, como un patrn hologrfico, lo cual presenta muchas ventajas. Para comenzar, los hologramas no se almacenan de modo tal que cada bit se halle localizado en un determinado lugar del soporte material, sino que toda la informacin se halla distribuida simultneamente sobre todo el soporte material. Si se corta un holograma en dos, no se obtiene dos mitades de una misma imagen, sino dos imgenes completas. Esto significa que un defecto en el soporte de almacenamiento no elimina ninguna parte de los datos, ya que la informacin se guarda en forma redundante a travs del holograma. En segundo lugar, y frente a las actuales memorias magnticas (que utilizan dos dimensiones), las hologrficas hacen uso de cuatro: las tres del volumen y el color. En otras palabras, se pueden almacenar mltiples hologramas en la misma unidad de volumen, modificando simplemente la longitud de onda de la luz. De este modo, un terabyte de datos (algo as como 2.000 CDROM tpicos) cabra en el espacio de un libro de bolsillo. En tercer lugar, y dado que codifica grandes bloques de informacin como una sola entidad, se alcanzan muy altas velocidades de transferencia tanto desde como hacia el procesador (flujos del orden del gigabit/seg) y de forma paralela; es decir, no en forma secuencial -bit a bit- como en los discos duros actuales. Estas descargas rpidas de grandes cantidades de informacin son particularmente adecuadas para el almacenamiento de imgenes digitales, como pelculas, radiografas, mapas, catlogos, etc.

La computadora molecularLos transistores que componen un chip moderno funcionan como interruptores que representan un bit de informacin: on-off, activado-desactivado, 1-0. A pesar de lo diminutos que puedan parecer, generalmente estn compuestos por cientos de millones de tomos. La Electrnica Molecular o Submicrnica consiste en la fabricacin de circuitos lgicos en los que los transistores ya no son microscpicos, sino de dimensiones moleculares: se pasa del micrmetro (una millonsima de metro) al nanmetro (una milmillonsima de metro). Aunque su velocidad de procesamiento no ser excesivamente rpida, su pequeo tamao, la elevada densidad de integracin que alcanzarn, y las nfimas cantidades de energa que utilizarn, harn a estas mquinas aptas para trabajar en paralelo. De esta forma, la velocidad de pro-

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cesamiento del conjunto ser millones de veces mayores que las ms avanzadas de hoy en da. A diferencia de los chips semiconductores actuales -basados en cristales de silicio-, los circuitos moleculares estarn basados en estructuras cuasicristalinas; es decir, aquellas en donde se verifica un determinado ordenamiento molecular uniforme que involucra cierta cantidad de tomos pero no a millones de ellos. Dado que la arquitectura sigue un patrn segn la afinidad qumica local, los chips se van formando solos, creciendo en volumen, de una forma extraamente similar a como lo hace un embrin biolgico. De esta manera, los procesos de fabricacin podran volverse muy econmicos ya que no har falta utilizar complejas y costosas tcnicas para esculpir precisos y casi perfectos patrones sobre el silicio. No obstante, y aunque -en teora- estos chips deberan formarse sin fallas (ya que no abra otra configuracin posible que la necesaria, como en el caso de un rompecabezas), en la prctica, pueden originarse defectos similares a los existentes en las redes cristalinas. Si se lograra desarrollar sistemas de alta complejidad en espacios reducidos, quizs sera factible simular ciertas caractersticas de los sistemas biolgicos que pueden resultar muy tiles, por ejemplo, la de autorreparacin. En los sistemas vivos, esta caracterstica es vital, ya que normalmente se desenvuelven en ambientes hostiles. Sera fantstico que un circuito molecular con defectos de fabricacin o que, por diferentes razones, se daa o destruye parcialmente pudiese iniciar un proceso de autorreparacin parecido al biolgico. De todas maneras, potencialmente sera factible conseguir el poder computacional de un centenar de mquinas convencionales en el reducido tamao de un grano de arena y desarrollar chips de memoria -de elevadsima capacidad- ms pequeos que una bacteria. De ser as, se podran fabricar computadoras porttiles que estaran entramadas o tejidas con la ropa y que nunca necesitasen enchufarse, ya que estaran alimentadas con el calor corporal o la luz ambiental; incluso podran desarrollarse sondas mdicas muy sofisticadas capaces de introducirse en el interior del cuerpo humano para ayudar al diagnstico de enfermedades. No obstante, estos mtodos plantean enormes problemas tcnicos, como la produccin masiva de cables y aislantes atmicos. An no existen prototipos viables y se requieren muchos aos para que sta tecnologa sea una realidad.

La computadora biomolecularSe trata de una tecnologa hbrida en la cual intervienen clulas nerviosas vivas, memorias digitales basadas en bacterias y transistores fabricados con

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molculas orgnicas. Si se alcanza el xito, posiblemente pronto podra desaparecer la frontera entre lo natural y lo artificial, lo fsico y lo biolgico, y surja un cerebro semiartificial con tal poder de procesamiento y flexibilidad que se aproximara -y tal vez superara- al totalmente orgnico. En la actualidad, la investigacin se bifurca entre dos senderos: por un lado, conseguir la unin entre neuronas y microcircuitos electrnicos y, por el otro, cultivar redes neuronales naturales en soportes cristalinos de silicio. En cualquier caso, surgen nuevas y amplias posibilidades, como mayor velocidad en el procesamiento de cierto tipo de informacin, elevada miniaturizacin, menor consumo de energa y capacidad de autorregeneracin. Una computadora biomolecular -en teora- sera realmente inteligente: podra reconocer, aprender y decidir, as como adquirir, procesar y comparar datos de forma similar a como lo hacen los seres humanos. Siguiendo el primer enfoque, en 1995 se logr establecer una comunicacin entre una neurona de sanguijuela viva y un chip de silicio. La neurona se mantiene viva en su lquido fisiolgico y extiende sus dendritas -las ramificaciones nerviosas- hacia el circuito electrnico. Al ser sometida a una pequea tensin elctrica, reacciona emitiendo una seal que es detectada y recogida por el propio circuito sobre el que reposa. La idea es seguir experimentando primero con neuronas de ratas y, ms tarde, con humanas. El reto es mantener vivo al tejido orgnico por ms tiempo, ya que -por ejemplo- las neuronas de sanguijuela slo viven durante unas pocas semanas. Con respecto al segundo enfoque, el objetivo es desarrollar neuronas para que sus axones y dendritas sigan trayectorias predeterminadas sobre la superficie del silicio. La idea es cultivar las clulas vivas para que funcionen como circuitos lgicos digitales, al imitar su arquitectura. As, se podra desarrollar una gran cantidad de dispositivos casi idnticos que podran actuar como procesadores o aun como sensores. Como en el caso anterior, las clulas biolgicas podran realizar cmputos slo mientras permanezcan vivas. El objetivo es ubicar millones o miles de millones de neuronas en una diminuta rea semiconductora. Cualquiera sea el enfoque, cuando la unin entre neuronas vivas y la electrnica sea permanente, la computadora biomolecular alcanzar una capacidad abrumadora: sera especialmente eficaz en las aplicaciones de reconocimiento de imgenes y podra encontrar soluciones por sus propios medios, es decir, sin necesidad de las instrucciones programadas. Por otra parte, en el futuro se


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