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1977-12-31
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147 lines
>> CHARLES: planteamiento teórico de un sistema de IA <<
--------------------------------------------------
Por killerbyte/Alterna
Para la revista Play byte
Cedido expresamente a Fanzine
Parte I - El superdeterminismo como base de un "sistema inteligente"
En general, a la hora de realizar un programa, el primer problema
con el que se encuentra el programador es utilizar el lenguaje más
adecuado. En el caso de un juego, se utilizará un ensamblador o
compilador de C, o un sistema de desarrollo. En el caso de una
aplicación de gestión o contabilidad, incluso el BASIC podría servir
pero, ¿cual es el lenguaje más adecuado para la gestión de un sistema
que pretenda simular una "cierta inteligencia"?.
A dicho efecto, han surgido lenguajes específicos como el LISP o
PROLOG. El primero, basado en la evaluación de expresiones, dista de
ser fácil de aprender o usar, al exigir al programador una fuerte
aproximación al nivel del lenguaje. El caso del PROLOG, es ligeramente
diferente; al ordenador le decimos explicitamente como se hace algo, y
las relaciones de ese algo con los átomos que nos interesen del
universo, pero sigue adoleciendo del defecto común a todos los
lenguajes de ordenador, la exigencia de un aprendizaje previo y, aún
despues, la necesidad de planificar cuidadosamente un programa antes de
que pueda llegar a funcionar.
Es aquí donde entra un concepto-lenguaje que hemos reunificado bajo
el nombre de CHARLES, en honor a Charles Babbage (1792-1871), pionero
de la informática cuando ésta era impensable.
Dejo advertido que todo el material expuesto en este artículo y los
que le seguirán lo está en el más riguroso planteamiento teórico; de
hecho, muchos de los problemas que se plantearán, no parecen tener una
solución inmediata o, en muchos casos, accesible. De esta forma, no nos
responsabilizamos de la viabilidad de muchos de los conceptos que serán
planteados, debido a su idealización. Sin embargo, algunos de ellos, ya
han sido puestos en práctica, como la ramificación de tareas en un
sistema multiprocesador, pero esto será planteado más adelante.
Empecemos por el concepto eje de este primer artículo: el
superdeterminismo.
Realicemos ese pequeño esfuerzo que en ocasiones se nos pide en un
curso de física, e imaginemos un universo vacío, sin ninguna partícula.
Es obvio que dentro de millones de años o dos segundos, no nos
equivocaremos al asegurar que dicho universo sigue absolutamente vacío.
Si tuvieramos un universo de una sola partícula, pasaría algo parecido,
la certeza del pronóstico es asegurada en virtud al primer principio de
Newton, pero... ¿Qué pasa en un universo de dos partículas? Para
conocer la posición del sistema pasado un cierto tiempo, deberemos
establecer alguna ley que, fijado un sistema de referencia, se cumpla
para las dos partículas. También en este caso, Newton acude a nuestra
ayuda con el concepto de la fuerza. El detalle importante es que para
conocer la posición, velocidad y aceleración de una partícula en
cualquier instante t, necesitamos conocer a priori no solo dichos datos
en un momento previo de la misma partícula, sino también de la otra.
¿Y qué ocurre con tres partículas? Para conocer con exacta precisión
la posición de una partícula, debemos conocer los datos de las otras
del mismo modo. Pero para conocer la posición de las otras partículas,
necesitamos conocer la interacción que se produce entre ellas.
Compliquemos el proceso hasta el punto de añadir el resto de las
partículas del universo. ¿Está determinado este universo como lo
estaban los primigenios de ninguna, una o dos partículas? Si aplicamos
superposición de fuerzas, nada parece indicar que no sea así, pero, ¿es
computable? Para tres partículas, un simple Spectrum podría resolver el
problema con cierta elegancia, incluso para cuatro. Para veinte,
tenemos nada más y nada menos que del orden de 2E18 relaciones entre
partículas; si necesitaramos una posición de memoria por partícula,
dicha memoria tendría que ser como mínimo del mismo orden, lo cual está
a años luz de la disponible por cualquier ordenador personal.
El número de relaciones desborda la capacidad de mi calculadora para
cien partículas, pero supongamos que alguien fuese capaz de construir
un ordenador con un diseño y una capacidad de proceso tales que
tuviera dicha memoria... Suponiendo que fuera capaz de realizar dichos
cálculos, en un periodo de tiempo razonable, podríamos determinar
completamente dicho sistema de cien partículas.
Cojamos un millón de pequeños átomos esta vez, y supongamos cada
átomo como una partícula simple. Entonces se nos ocurre la feliz idea
de agrupar partículas usando funciones de densidad y así, obtener
predicciones no ya de posiciones de partículas, sino de densidades.
Entonces, conocer posiciones de partículas se reducirá a buscar zonas
donde la densidad tienda a m, siendo m la masa de la partícula buscada,
y una densidad baja en un contorno o periferia. Así, ya no nos interesa
conocer todas las relaciones entre las partículas, sino tan sólo sus
posiciones, y algunas funciones de fluctuación de densidad.
De cualquier modo, para tener una predicción exacta, seguimos
necesitando conocer la posición de cada partícula, llegando así a una
interesante paradoja. Si reducimos todo el estudio a tener en cuenta de
cada partícula su posición y su velocidad, y supusieramos que para cada
uno de estos datos solo necesitamos una partícula, necesitaríamos como
mínimo otros dos universos iguales al nuestro, lo cual es imposible,
por que si disponemos de dichos universos, es por que los despreciamos
a la hora de concebir el Todo. ¿Qué es lo que ocurre entonces? Tenemos
leyes, se pueden fijar relaciones dos a dos, pero todo el sistema se
desmorona para un número de átomos o partículas tan insignificante como
pueda ser el que tenga esta revista.
El sistema se halla superdeterminado.
¿Y que relación guarda este hecho con la creación de un sistema IA?
En el estudio, he puesto énfasis en la necesidad de establecer no sólo
posiciones, sino relaciones entre partículas. Un sistema IA siempre
tiene en cuenta relaciones, pero lo hace de un modo arbitrario. Un
programa de ajedrez que me hubiera "visto" jugar, sabría que poseo unas
determinadas manías que podría aprovechar para ganarme con facilidad.
Un programa de predicción del tiempo en estado de guerra, daría
pronósticos posiblemente equivocados si no tuviera en cuenta pequeños
detalles como la posibilidad de un bombardeo. Todo importa, es la ley
de la mariposa, según la cual la causa más mínima e insignificante
puede convertirse en detonante de una determinada situación. De esta
forma, llegamos a que la superdeterminación no es sino otro aspecto del
caos, explicando la imposibilidad de una predicción completa en base a
que si bien todo el universo está determinado, no podemos tener en
cuenta todos los factores que intervienen.
A la hora de programar un sistema de pronóstico, no puedo tener en
cuenta que, por ejemplo, el árbitro de un partido de hockey tuvo una
niñez desgraciada, o que la pista tenga sólo diez grados bajo cero. Sin
embargo, deberé intentar introducir el máximo número de factores
posibles y la relación entre dichos factores hasta que, de forma
análoga a lo visto antes, se produzca la superdeterminación, pero no
para el ordenador, sino para el usuario.
Un programa ya famoso, llamado ELIZA, mantenía una conversación con
una persona expresándose en los términos en que los haría un correcto
psiquiatra. Versiones reducidas de dicho programa, realizaban algo
parecido, pero estaban toscamente determinados, pudiendose preveer la
respuesta, o esperar algo sin sentido en versiones pseudointeligentes.
De cualquier modo, como parece intuirse, el corazón de un buen
sistema IA tendrá buena salud si posee un indice elevado de SD
(superdeterminación) respecto a la aplicación final. Además, el índice
de SD para jugar al ajedrez con una cierta calidad de juego, puede
tolerarse más bajo que en un sistema para el cálculo de un
acolchamiento térmico, donde una sola loseta de cerámica mal emplazada,
puede ocasionar el sobrecalentamiento y destrucción de un transbordador
espacial.
En el próximo artículo, hablaremos de una primera aproximación a lo
que constituirá el núcleo y filosofía de CHARLES.