lunes, 22 de junio de 2015

Cognition as a Service

El Cloud o computación en la nube es el nuevo modelo de relación entre proveedores y clientes. El pago por uso es preferido sobre la compra con una frecuencia creciente. Los servicios en la nube de infraestructura, plataforma y software han entrado con fuerza en la informática empresarial. En la cúspide está Watson, la cognición como servicio.

Pago por uso

Un bien muy costoso solo puede ser compartido. Es el caso de los aviones en el que solo los millonarios pueden poseer uno mientras que el resto pagamos por usarlo. Siguiendo con el transporte, el automóvil es una opción mixta: muchas personas poseen un automóvil, pero otras prefieren el transporte público como bus o metro, el uso de un automóvil público como el taxi o el alquiler puntual de un automóvil. Cada opción tiene sus ventajas e inconvenientes. Rara vez la posesión es ventajosa económicamente: el coste de amortizar un coche equivale a tomar centenares de taxis. El vehículo de alquiler no necesita ni mantenimiento ni atención y puedo usarlo en cualquier ciudad a la que viaje.
En la informática de consumo está comenzando a suceder lo mismo. El terminal es propiedad del usuario, sea éste un PC o un smartphone. Determinados productos como la música o las películas están pasando al pago por uso. Las ventajas son evidentes. Escucho la canción que quiero cuando quiero sin necesidad de comprarla, bajarla, almacenarla, ordenarla, hacer copias de seguridad y demás.
Un último ejemplo es el almacenamiento en la nube. Es lo más cercano al cloud entre los consumidores. En lugar de (o además de) tener un disco duro en el que almaceno mis contenidos, tengo un almacenamiento en la nube donde los alojo. De nuevo, esto tiene muchas ventajas: no me ocupo del mantenimiento, mis contenidos están disponibles desde cualquier ubicación y puedo sincronizarlos entre todos mis dispositivos, ya se trate de un PC, una tableta, un smartphone o el acceso por la web desde un terminal que no es de mi propiedad.
Cognición como servicio
Servicios en la nube

Servicios en la nube, Iaas, Paas y Saas

La informática empresarial es mucho más compleja que la de usuario. Cualquier organización pequeña tiene varios servidores, nodos de red y servidores de almacenamiento. Una empresa media tiene decenas de ellos. Y empresas algo mayores tienen centenares de equipos. En determinados casos llegan a miles. Su adquisición es muy costosa. El mantenimiento es caro y muy complejo. La renovación de los equipos es difícil. El personal dedicado es grande. La compatibilidad entre los equipos y el SW ha de ser permanentemente evaluada. El espacio físico necesario para alojar los equipos es grande, así como el consumo eléctrico y la obligatoria refrigeración. La virtualización de los equipos es pequeña y por lo tanto su aprovechamiento es deficiente.
Todo lo anterior ha llevado a que las organizaciones se vuelvan hacia el nuevo modelo de gestión de los recursos de computación que promete la informática en la nube: el cloud. La idea es proporcionar todos estos recursos como un servicio, as a Service, aaS. El proveedor se ocupa de la gestión de los activos y el cliente contrata un determinado nivel de servicio mediante un contrato de pago por uso. Dependiendo del nivel de los recursos proporcionados estaremos hablando de Infraestructura como Servicio, IaaS, Plataforma como Servicio, PaaS, o Software como Servicio, SaaS.
En Iaas, el proveedor proporciona hardware hasta la capa de virtualización, lo que incluye la red, el almacenamiento, los servidores y la virtualización. Sobre ello, el cliente instala los sistemas operativos que quiere, la gestión de usuarios, aplicaciones…
PaaS incluye los sistemas operativos, el middleware y el entorno de ejecución. En este modelo, el proveedor proporciona todo lo necesario de modo que el cliente se dedica solo a desarrollar y gestionar sus aplicaciones de negocio.
SaaS es un modelo en el que toda la informática está gestionada por el proveedor y el cliente solo se dedica a gestionar su empresa y sus procesos de negocio.

Cognición como servicio

IaaS, PaaS o SaaS son algunos de los modelos actuales, pero otros están naciendo cada día.
¿Y si lo que un proveedor nos ofrece es más aún que todo eso? ¿Y si pone a nuestra disposición nada menos que la cognición? No será la cognición humana pero sí algo que nos ayude en nuestro propio pensamiento diario. Es lo que podemos llamar Cognition as a Service, CaaS.
Una aplicación de tu smarphone te recuerda que es el cumpleaños de Pedro y cuáles son sus aficiones. Hablas con tu teléfono y mantienes un diálogo sobre tus vacaciones: te recomienda lugares de destino según las fechas del viaje. Tus gafas reconocen a María y te recuerdan un pasaje de vuestras vidas en común que no deberías olvidar en ese momento. El catálogo de aplicaciones que usen la Cognición como Servicio es inacabable.
Desde luego la cognición cibernética es hoy un bien muy caro. Muy pocos pueden poseer superordenadores que mantengan un dialogo casi humano. Por ello el pago por uso es imprescindible.
Todo será más inteligente, los teléfonos, los coches, las gafas o las casas. Pero en realidad ninguno de ellos tiene por qué serlo. Todos contratarán la Cognición como Servicio. El caso más notable es IBM Watson. Ya no es un superordenador. Es un servicio en la nube. Mediante el programa Watson Ecosystem, los desarrolladores pertenecientes a empresas de cualquier tamaño pueden, a través de APIs, incluir las capacidades cognitivas de Watson en su aplicación usando Watson Developer Cloud.
El pago por uso ha llevado al mundo de la computación a usar los servicios en la nube, el Cloud. Hoy existen distintas modalidades de Cloud. Un servicio que está llegando, es claramente disruptivo y va a facilitarnos la vida consiste en poner la inteligencia al alcance de nuestras manos. Es el mundo de la flamante Cognición como Servicio.
Artículo publicado originalmente en el blog La construcción de un planeta más inteligente

lunes, 15 de junio de 2015

Nuevo software que resuelve CAPTCHAs

CAPTCHA, el método para distinguir humanos de robots usando textos distorsionados, ha sido crackeado por la compañía Vicarious. Su objetivo, sin embargo, no es usar el software de forma maliciosa ni siquiera venderlo, sino avanzar en la senda de una verdadera inteligencia artificial

¿Eres humano? La pregunta, que parece absurda, tiene cada día más sentido al movernos en un modo de relación virtual y no presencial. Desde luego, nadie confunde un ordenador y una persona si estamos físicamente en su presencia. Pero cada vez es más complicado distinguirlos a través de las redes.
En 1950, Alan Turing publicó un artículo en la revista Mind en el que se preguntaba ¿Pueden pensar las máquinas? Para resolver la pregunta sin ambigüedad, propuso el famoso test de Turing: un examinador hace preguntas a dos individuos que se hallan en otra habitación y se comunican por teletipo (el método ideal en tiempos de Turing, hoy sería simplemente internet). ¿Qué sucedería si una máquina tomara el papel de uno de ellos? ¿Sería capaz el examinador de descubrir a la máquina?
A lo largo de las últimas décadas, las máquinas han ido superando el test de Turing en múltiples áreas. De hecho es posible reformularlo para tareas concretas:
Un ordenador supera el Test de Turing para una tarea X cuando un juez humano no pueda distinguir entre un concursante humano y un concursante ordenador ejecutando la tarea X
El número de tareas en las que las máquinas superan el test es creciente y abarca desde el ajedrez hasta la música. Desde que los robots (también llamados bots: programa informático que imita al humano) comenzaron a inundar los correos de spam, se hizo imprescindible combatir contra ellos. De ahí la pregunta ¿eres un humano o un bot?
La forma más popular de distinguir humanos de robots es un algoritmo desarrollado en 2000 por la Carnegie Mellon University llamado CAPTCHA. Sus siglas significan Test de Turing público completamente automatizado para distinguir entre humanos y ordenadores. Más de 100.000 sitios web usan el algoritmo para distinguir la inteligencia basada en carbón (animal) de la basada en silíceo (ordenadores).
CAPTCHA presenta un conjunto de letras distorsionadas que un humano reconoce y un robot no (he de confesar que en múltiples ocasiones las letras presentadas me han resultado tan complicadas que me ha producido una notable irritación pasar de una secuencia fallida a otra). En 2009, Google presentó reCAPTCHA, una versión del algoritmo que además de su propósito original, es uno de los mayores esfuerzos de crowdsourcing que se están llevando a cabo. Se utiliza para descifrar palabras ilegibles de libros digitalizados. reCAPTCHA presenta dos palabras: una es conocida por el software y la otra es un texto digitalizado de un libro en papel que el sistemaOCR (reconocimiento óptico de caracteres) ha sido incapaz de reconocer. Si el usuario acierta con la palabra conocida, el sistema asume que también lo ha hecho con la desconocida que se da por buena. De este modo, todos contribuimos al reconocimiento de textos en libros digitalizados.
CAPTCHA ha resultado sumamente útil. La única forma de romperlo de forma masiva en la actualidad es contratar empresas de mano de obra barata que usan a personas. Empresas con personal en Bangladesh que rompen siete CAPTCHAs por minuto a 50 céntimos la hora.
Para considerar CAPTCHA batido, basta con resolverlo un 1% de las veces. Ahora, una empresa llamada Vicarious dice ser capaz de resolverlo un 90% de las veces. Según la compañía, su intención no erar resolver CAPTCHA sino avanzar en una inteligencia artificial más parecida a la humana y la resolución de CAPTCHA es un simple subproducto. No pretenden usarlo de forma fraudulenta sino que es una demostración de cómo sus algoritmos emulan el funcionamiento del cerebro y de hecho, esto es solo una parte del camino de la emulación cerebral.
Vicarious dice que sus métodos son incluso más impresionantes que el aprendizaje que mostró el famoso IBM Watson. Ellos tratan de encontrar las matemáticas que subyacen a los procesos cerebrales. Vicarious ha recibido 15 millones de dólares de inversores como Dustin Moskovitz, cofundador de Facebook o el ex CEO de PayPal Peter Thiel.
En la visión humana, una neurona en la retina en el ojo detecta un contraste luz oscuridad, un punto iluminado. Más tarde, en el área visual del cerebro, el procesamiento se va jerarquizando y las sucesivas neuronas responden a líneas de puntos, líneas de puntos con una determinada orientación, líneas de puntos orientadas y en movimiento, formas sencillas, formas complejas, objetos, caras...
De un modo parecido funciona el software de Vicarious: emula la visión humana en lo que ellos llaman redes corticales recursivas. Una capa de nodos detecta pixels. La siguiente capa detecta una agrupación específica de pixels. La siguiente capa detecta una parte de una forma concreta. El proceso se repite hasta en ocho capas y usa más de ocho millones de nodos. Pusieron a trabajar el software para resolver un problema concreto y el resultado es que han resuelto CAPTCHA.
En el futuro CAPTCHA podrá seguir usando números e imágenes para distinguir a humanos de robots y en la carrera dos partes competirán, una por simular el comportamiento humano y la otra para asegurarse de cosas como que este artículo no ha sido escrito por una máquina.

lunes, 8 de junio de 2015

Los niños que no sienten dolor

El dolor es muy desagradable. En los casos de dolor crónico se hace insoportable. Pero en las personas normales es imprescindible para preservar la vida. El estudio de una niña que no siente el dolor está ayudando a comprender su mecanismo y en el futuro aliviar la vida de muchas personas.



Un estudio realizado en la el hospital de la universidad Jena de Alemania con una niña que no siente dolor está resultando de gran ayuda para los casos en los que el dolor está ausente, pero también en los que está demasiado presente. Comparando el genoma de la niña con el de sus padres, el equipo del doctor Ingo Kurth ha encontrado mutaciones en un gen que puede ser una de las claves del dolor.
El dolor es una experiencia universal. Lo sienten los animales y las personas. Es muy útil, más aún, es imprescindible para sobrevivir. El dolor nos dice de qué debemos alejarnos, qué debemos evitar. Retirar la mano de una superficie caliente es adaptativo. No caminar con una pierna rota ayuda a sobrevivir.
La respuesta del sistema nervioso es adaptativa. Se trata de modular un conjunto de sensaciones de modo homeostático, como si se tratara de una gran orquesta. A veces inhibimos las sensaciones y a veces las potenciamos. Por ejemplo, el estrés es analgésico. Estás jugando al fútbol y te caes. No sientes dolor y sigues jugando. Cuando llegas a casa notas un gran golpe. Durante los próximos días el dolor te impide moverte. El símil es la caza o la lucha por la vida. Aunque hayas recibido una herida enorme, no puedes abandonar la lucha ya que morirías; en ese momento hay una anestesia y no sientes dolor. Pero cuando te retiras, necesitas curarte y el dolor se potencia; hay una sensibilización.

Hay dos extremos en la falta de adaptación al dolor: el dolor crónico y la anestesia congénita. El dolor crónico es muy frecuente y llega a ser insoportable. Millones de personas en el mundo padecen algún tipo de dolor no adaptativo. Dolores de espada, artritis o neuralgias afectan a muchas personas. Las migrañas pueden ser enloquecedoras. La investigación en fármacos es constante y muchos son eficaces, pero no tanto como quisiéramos y a veces con importantes efectos secundarios. Hace ya mucho tiempo, en 1878 Harmon Northrop Morse sintetizó el acetomifeno (paracetamol). Aunque parece claro que la frase no tengo tiempo para ponerme enfermo tiene algo de cierto.
De la niña no sabemos gran cosa; solo que es alemana y que aún no tiene cura. Pero el nuevo estudio recuerda a otro caso que saltó a los medios hace algunos años y que dio pie a un gran documental llamado A Life Without Pain. En él se narra la vida de 3 niñas que no sienten dolor: Gabby, Miriam y Jamilah. La anestesia congénita es el extremo contrario del dolor crónico. Muy pocas personas en el mundo nacen con este gravísimo problema. Y la mayoría no sobrevive. La desesperación de sus padres es total. La descripción de los casos es estremecedora. Cuando a una niña le empezaron a salir los dientes, comenzó a morderse la mano compulsivamente provocando una enorme herida hasta el punto de que tuvieron que arrancarle los dientes para que pudiera vivir. Otros se sacan un ojo, se queman al tocar objetos incandescentes, se rompen los huesos y siguen en pie o tienen enfermedades de las que no se dan cuenta. La lista es horrible y el pronóstico fatal.
El dolor se transmite por un sistema de nervios llamado sistema nocioceptivo. En el presente caso, el genoma de una niña con anestesia congénita se comparó con el de sus padres. Encontraron una mutación en el gen SCN11A. Insertaron una versión mutada de este gen y observaron que los ratones mutantes tenían comportamientos similares a los humanos con anestesia congénita: más fracturas, más heridas y el doble de tiempo de respuesta en un test que consiste en retirar la cola cuando reciben calor.
La señal nerviosa se trasmite porque hay unas pequeñas aberturas en la membrana de las neuronas llamadas canales iónicos que se abren y se cierran dejando pasar iones y generando electricidad. Hay muchos tipos de canales iónicos y en el caso del dolor se han identificado tres: SCN9A, 10A y 11A. Cuando los dos primeros no funcionan, hay insensibilidad al dolor y cuando funcionan en exceso, hay dolor insoportable. En cambio, con el objeto del experimento, el SCN11A ocurre lo contrario: cuando esta hiperactivo disminuye el dolor. Un nuevo ejemplo de homeostasis en el que el equilibrio entre excitación e inhibición es la clave.
Concepción Arenal dijo:
El dolor, cuando no se convierte en verdugo, es un gran maestro
El estudio de los niños que no tienen dolor es muy importante para todos los que sufren dolor extremo. Lo cierto es que el dolor es necesario, adaptativo, y siempre presente. En general hay un exceso de dolor. Como ocurre con frecuencia, la clave está en encontrar el equilibrio.

lunes, 11 de mayo de 2015

Cómo se descubrió que J. K. Rowling es la autora de «The Cuckoo’s Calling» usando estilometría

Un software basado en la estilometría identificó a J. K. Rowling (autora de Harry Potter) como la escritora detrás del seudónimo Robert Galbraith que publicó la novela The Cuckoo's Calling.





La estilometría es el análisis de los componentes de un texto que permite identificar algunas características como el tipo de texto, el idioma o el autor. Ahora, un software permite una análisis mucho más extenso de las obras. Como resultado de ello, el anonimato puede quedar en entredicho.
J. K. Rowling es la autora de la serie de libros de Harry Potter. A ella debemos que muchos jóvenes del mundo se hayan iniciado en la lectura, un beneficio impagable. Por su parte, pasó de ser económicamente humilde a tener una fortuna valorada en 2008 en más de 500 millones de libras. Tras muchos éxitos con el joven mago, decidió escribir novelas para adultos. La primera novela se llamó Una vacante imprevista y tuvo una crítica desigual.
De modo que Rowling decidió recurrir al anonimato. El 30 de abril de 2013 publicó The Cuckoo's Calling bajo el seudónimo de Robert Galbraith, supuestamente un antiguo militar. Esto le permitió leer las críticas que se emitían sin que se supiera su autoría. Las opiniones sobre el libro fueron muy positivas.
Hubiese querido mantener este secreto por más tiempo, ya que ser Robert Galbraith ha sido una experiencia sumamente liberadora. Fue maravilloso haber publicado un libro sin la expectativa o el bombo publicitario, y solo por el puro placer de recibir comentarios bajo un nombre diferente.
De alguna manera se filtró que el libro (al parecer a través de Twitter) era obra de Rowling. El informático Patrick Juola había desarrollado un software que permitía un extenso análisis estilométrico. De modo que le encargaron el estudio. Ahora ha contado como lo hizo.
La estilometría estudia varios aspectos de un texto. ¿Cuales son las palabrasmás usadas? Desde luego algunas muy comunes como el artículo "el", pero otras más distintivas del autor. ¿Qué es más que grande? Muy grande, enorme, colosal, descomunal, gigantesco... Cuando escribimos tendemos a usar unas más que otras. Y la estilometría desvela nuestras inclinaciones. ¿Cúal es la longitud media de las palabras que usamos? ¿Tendemos a cambiar de orden las palabras? Y así un largo etcétera de medidas que descubren al autor.
En el caso de The Cuckoo's Calling la cosa era más sencilla ya que existía el chivatazo de que la obra era de Rowling. De modo que el software (llamado JGAAP [Java Graphical Authorship Attibution Program]) analizó varias obras de distintos autores y la conclusión fue inequívoca: Rowling era la autora. Además varios datos apuntaban a lo mismo: tanto Rowling como Galbraith tenían el mismo agente y editor. Galbraith, un militar, describía con perfección la ropa femenina. Y además la obra era demasiado buena para un neófito.
Finalmente ella admitió el 13 de julio de 2013 en el Sunday Times que era la autora de la novela. Hasta que se supo que ella era la autora, vendió mil quinientos ejemplares. Después la cifra ascendió súbitamente a los 7 millones.
Hay quién sigue pensando que la Inteligencia Artificial no da grandes resultados. La realidad es muy distinta. Los nuevos programas son capaces de múltiples cosas: escriben, crean música e incluso hablan. Sin pausa, a veces con gran ruido, a veces silenciosamente, la IA avanza firme.
En el caso de la estilometría existe un problema peliagudo. ¿Qué será del anonimato? Detrás de la autora de Harry Potter hay mucho dinero, pero también hay intereses políticos en encarcelar a autores de textos anónimos. Afortunadamente también hay una anti-estilometría, software que ayuda a eliminar los rasgos distintivos de un texto. Una batalla recién comenzada.

lunes, 4 de mayo de 2015

¿Para qué sirve la belleza?

La selección sexual continúa siendo un enigma a pesar del tiempo transcurrido desde la publicación del Origen de las especies de Darwin. Por qué preferimos la belleza y qué es la belleza son interrogantes sin resolver. Más aún en la especie humana en la que la cultura tiene una enorme influencia.



Un individuo tiene un rasgo sobresaliente que le permite mejor sobrevivir. Digamos por ejemplo un macho humano inteligente. Las hembras humanas detectan el rasgo y se aparean con él. El macho tendrá más descendencia que otros machos humanos menos inteligentes. A su vez, su descendencia será más inteligente por lo que los rasgos del macho original tenderán a perpetuarse.
Parece sencillo. Es la base de la selección natural de la que habló Darwin en el Origen de las especies. Aunque en tiempos de Darwin no siquiera existía el conocimiento de los genes.
Esto explica a grandes rasgos la evolución. Pero existían preguntas sin resolver. El propio Darwin se preguntaba por rasgos aparentemente inútiles como la cola del pavo real. Y en términos más genéricos la belleza. ¿Para qué sirve la belleza?
Lo cierto es que muchas especies tienen dimorfismo sexual: los dos sexos tienen una apariencia diferente siendo en general más grande y vistoso el macho. Los caracteres sexuales secundarios, los que distinguen ambos sexos pueden verse exagerados en muchas especies. Y la explicación no es clara.
Además de la inteligencia en los hombres hay algunos rasgos evidentes. Se supone que algunas partes de la belleza indican la posesión de buenos genes. Por ejemplo la simetría y la proporción. Machos simétricos y proporcionados son a la vez bellos y sanos. También la fuerza física. Estos rasgos son adaptativos en sí mismos.
Otra explicación, postulada por Fisher, es la de la retroalimentación. Un rasgo es positivo para una especie, por ejemplo la cola larga en ciertas aves. El rasgo es preferido por las hembras que seleccionan a los machos con cola más larga. El proceso se retroalimenta hasta que la cola comienza a ser exagerada, pero la preferencia se mantiene. Esto siempre que no suponga un problema de supervivencia para la especie.
El último modelo es el del handicap. El organismo es tan bueno genéticamente que se puede permitir el lujo de gastar energías en rasgos inútiles como una cola larga, un vistoso plumaje o un bello canto.
En todo caso, Darwin lo tenía claro:
La belleza es el resultado de una selección sexual.
Hoy nadie pensaría que la cornamenta de un ciervo es hermosa para agradar al hombre, pero en tiempos de Darwin eran necesario dejarlo claro:
Por otra parte, admito muy gustoso que un gran número de animales machos, lo mismo que todas nuestras aves más vistosas, muchos peces, reptiles y mamíferos y una multitud de mariposas de colores espléndidos, se han vuelto hermosos por el deseo de hermosura, pero esto se ha efectuado por selección sexual, es decir, porque los machos más hermosos han sido continuamente preferidos por las hembras, y no para deleite del hombre. Lo mismo ocurre con el canto de las aves.
Si esto ocurre en los animales, ¿qué pasa con los hombres? La respuesta, cómo no, es mucho más compleja. En nuestro caso interviene la mente, la psicología y hasta el cine y la televisión.
Los mecanismos descritos arriba son los mismos para el caso de los humanos. Pero en el pasado, había cánones estéticos distintos para las distintas razas. Sin embargo, las preferencias son manipuladas por los medios de comunicación. Así, desde que Marilyn Monroe arrebató los corazones de muchos hombres, la belleza en la mujer se ha hecho mucho más uniforme. O como diría la película musical de 1953 en la que Marilyn era protagonista: Los caballeros las prefieren rubias.
Tendrá razón o no Darwin y el resto de teorías, pero el enigma permanece. La belleza puede parecer inútil, pero determina la vida y la sociedad.

lunes, 27 de abril de 2015

Tu psiquiatra ¿un robot?

La creación de avatares humanos que interaccionen con nosotros es un negocio en pleno auge. El Instituto de Tecnologías Creativas de la Universidad del Sur de California ha creado un personaje virtual llamado Ellie que nos escucha activamente. ¿Un robot psiquiatra?

Conozca a nuestros humanos virtuales, reza un apartado del portal del instituto de tecnologías creativas de la Universidad del Sur de California USC. Y tienen de muchos tipos. Un entrenador, una guía de museo, un profesor o unpsiquiatra.
La idea es mezclar diseñadores de avatares tipo personajes de Hollywood con expertos en distintas áreas así como científicos sociales expertos en lainteracción. Se trata de desarrollar un medio en el que sumergirse para el entrenamiento militar, terapias de salud o educación científica.
Uno de los problemas a superar es el llamado "Valle Inquietante". El fenómeno fue descrito en los primeros 70´s por el robotista japonés Masahiro Mori. Establece que las representaciones humanas (robots, imágenes, muñecos, personajes de videojuegos, avatares...) nos resultan más familiares, más identificables cuanto más se parecen a los humanos, hasta que llegan a un punto en el que se vuelven muy repulsivas, extrañas o inquietantes. A veces son pequeños detalles los que marcan la diferencia. El más común es la textura de la piel. También la calidad del movimiento y del habla, la prosodia o la sensación al tacto. Estudios con monos indican que también ellos tienen el mismo comportamiento. Pasan más tiempo observando fotografías de monos reales o imágenes alejadas de la realidad que las "próximas" a ellos.
Uno de los avatares creados es Ellie, una simulación por ordenador diseñada para charlar con la gente. Una mujer (aunque puede ser un hombre) que guía nuestra conversación con pequeñas muestras de aprobación y preguntas sencillas. Lo fascinante de este robot es que "lee" nuestro estado de ánimo. Es capaz de analizar miles de medidas tomadas de nosotros. Para ello, debemos de hablar a través de un ordenador equipado con varios dispositivos.
Una cámara de vídeo recoge nuestras expresiones faciales. Un sensor de movimientos como Microsoft Kinect analiza nuestros gestos y movimientos. Y un micrófono interpreta las inflexiones de nuestra voz. Con todo ello Ellie establece nuestros cambios de humor y nuestro estado de ánimo, si sonreímos o estamos serios, si miramos a la cámara o bajamos la vista. Ayudada por unas simples aprobaciones "aha" y un sencillo repertorio de preguntas va guiándonos pasando de temas escabrosos a otros más positivos.

Elli no necesita ninguna inteligencia ni entender el lenguaje. Le basta analizar nuestros actos y seguir un sencillo protocolo de actuación. Dado que está en la nube, puede aprender de todos los humanos con los que interacciona. Si, con el tiempo, adquiere capacidades analíticas como Watson, el avance será gigantesco.
Ellie está desarrollada por un psicólogo y un informático. Ha empezado a usarse por el Departamento de Defensa americano. Desde la brutal guerra de Vietnam hasta las actuales de Irak o Afganistán, la dramática secuela de veteranos es interminable. Y Ellie es muy barata.
Desde luego una psicoterapia es mucho más que una escucha activa. El terapeuta nos ayuda a descubrir conflictos y nos da pautas de actuación para llevar una vida mental más saludable. Pero sentirnos escuchados es parte de la terapia.
Desde el confesor en la iglesia hasta el psiquiatra pasando por cualquier amigo, alguien que nos escuche nos alivia. ¿Tendrá un robot el mismo efecto?

lunes, 13 de abril de 2015

Individualidad de gemelos idénticos

Los gemelos son esenciales para comprender la influencia de la herencia y el ambiente en el desarrollo. Un estudio con ratones ha mostrado cómo con la experiencia se modifica el cerebro. Los animales, genéticamente idénticos, nacen iguales pero pronto se van diferenciando. Es la emergencia de la individualidad.



Francis Galton acuñó el término nature and nurture para explicar los efectos de la herencia y el ambiente. Desde entonces el debate continúa de forma fructífera.
Para cada rasgo de un ser vivo, ¿en qué medida influye el ambiente y en qué medida influyen los genes? En los extremos las cosas están claras: por muy buena alimentación que tengamos, nadie puede medir cuatro metros. Así mismo, si alguien no oye nunca hablar, no aprenderá el lenguaje. Necesitamos una dotación genética y un ambiente en el que desarrollarnos.
Galton fue también pionero en los estudios con gemelos. Si podemos controlar una de las variables, podremos estudiar la influencia de las otras. Dos gemelos tienen idéntica dotación genética. Podemos, por tanto, atribuir las diferencias entre ellos a los factores ambientales.
Los gemelos humanos son una fantástica fuente de información. Pero también los gemelos de otros animales. En concreto, lo son las cepas de ratones. Si disponemos de una cepa de ratones idénticos, podemos descartar los efectos de la genética. Las cepas de ratones genéticamente idénticos se han convertido en un instrumento imprescindible en la investigación. ¿Cómo se consiguen?
La forma de lograr una cepa de ratones genéticamente idénticos es cruzarlos hermano con hermana durante generaciones. Con más de 20 generaciones de apareamiento de hermanos se consigue una cepa en la que prácticamente todos los genes son iguales. Cuando los cruces alcanzan las 150 generaciones, se consideran 100% homocigóticos. Los ratones se aparean en auténticas fábricas. Existen más de 450 cepas de ratón y 230 de rata.
La primera parte del desarrollo de un ser vivo es independiente de la actividad. Es decir, los genes se expresan de forma automática. Alcanzada una cierta madurez, en el caso de los mamíferos aún sin haber nacido, el desarrollo sigue mediado por los genes pero también por la actividad. Es decir, desde muy pronto, el ambiente empieza a influir.
En el presente estudio, los científicos pusieron a un grupo de ratones genéticamente idénticos en una jaula con todo tipo de atractivos. Los ratones se movían libremente y podían jugar con múltiples juguetes. Los ratones tenían una etiqueta de radiofrecuencia RFID de modo que todos sus movimientos fueron grabados.
Incluso en gemelos idénticos criados juntos, hay siempre diferencias observables que reflejan la influencia de las respuestas individuales. Estas diferencias se manifiestan en el desarrollo neuronal del cerebro.
40 ratones idénticos criados juntos manifestaron conductas que iban divergiendo con el tiempo. Unos exploraban más y otros menos. Existe un área del cerebro llamada hipocampo donde se forman nuevas neuronas de adulto, la llamada neurogénesis. Los resultados mostraron que los ratones más activos tenían una mayor neurogénesis.
A pesar de un entorno común y genes idénticos, los ratones mostraron patrones de comportamiento altamente individualizados, reaccionando a su entorno de manera diferente.
Estas discrepancias se asociaron con diferencias en la generación de nuevas neuronas en el hipocampo, una región del cerebro que apoya el aprendizaje y la memoria.
Los resultados sugieren que la experiencia influye en el envejecimiento de la mente humana, que un ambiente enriquecido fomenta el desarrollo de la individualidad
Estos resultados son compatibles con los del famoso estudio de los taxistas de Londres: obligados a conocer todas las calles de su ciudad, los taxistas tienen un hipocampo más grande de lo habitual.
Quizá algún día acabemos de resolver la ecuación herencia-ambiente. El uso de gemelos es una herramienta esencial.

lunes, 6 de abril de 2015

Si copiasen nuestro cerebro y lo pusiesen en un clon ¿seguiríamos siendo nosotros?

Me siento siempre yo. El mismo yo. Cambio pero no en esencia. Si se realiza una copia de mi mente ¿sigo siendo yo? ¿hay más de un yo?



El yo es la esencia de la conciencia. Soy yo desde que nací. Es cierto, he cambiado, pero básicamente soy el mismo. Solo hay un yo. No hay otro como yo. Y no hay dos yo dentro de mí. El yo es único y es constante en el tiempo. A su vez la distinción entre yo y el mundo es nítida, una frontera clara.
El yo es un concepto psicológico fundamental. Cuando el yo se rompe, la enfermedad mental es devastadora. En la esquizofrenia, los sujetos no tienen claro si son el mismo yo de siempre. Sienten que algo esencial ha cambiado. A su vez se ven influidos por el exterior, oyen voces que les condicionan y obligan. La experiencia es siempre aterradora. Lo más esencial se hunde y no hay a qué agarrarse. Están enajenados, alienados, no son yo, son otro.
Si analizamos bien el yo, veremos que es una ilusión. Una ilusión que el cerebro necesita. Un conjunto de procesos mentales separados que parecen otorgar una unidad a la conciencia, a mí mismo.
¿Es continuo el yo? Es antigua pregunta filosófica que se puede actualizar con las nuevas tecnologías.

¿Soy siempre yo?


Cuando duermo y despierto ¿soy el mismo yo? ¿hay una continuidad? La apariencia es que hay una ruptura. Y podríamos pensar que una persona se duerme y otra distinta se despierta. Sin embargo, es claro que la continuidad está en el cerebro, no en la conciencia. El cerebro se mantiene, la continuidad física existe, aunque la mental se pierda (aunque poco sabemos del sueño y deberíamos considerarlo un estado especial de conciencia).
Con el paso del tiempo ¿sigo siendo yo? La pregunta puede referirse a cualquier cosa. La formularon los filósofos griegos en el llamado barco de Teseo o paradoja de Teseo. Si una vela se rompe en el barco de Teseo y se reemplaza por otra nueva, deberíamos seguir considerándolo el mismo barco ¿no? Y si con el tiempo hemos cambiado todas sus partes ¿seguirá siendo el barco de Teseo? En el caso humano comer significa, entre otras cosas, aportar sustancias que reemplazan a las deterioradas. Cada ciertos años hemos cambiado todo nuestro cuerpo. ¿Seguimos siendo nosotros mismos? El filósofo griego Heráclito postuló que no. "Nada es, todo fluye". No podemos bañarnos dos veces en el mismo río porque ni nosotros ni el río somos ya los mismos.
El ejemplo tecnológico más usado para cuestionar la continuidad del yo es el famoso transportador de la nave Enterprise en Star Trek. Un individuo se introduce en una cabina, desaparece y aparece en otro lugar. En la ficción la continuidad se mantiene. El mismo yo en otro sitio.

Copias y originales


Supongamos que los átomos se destruyen en el origen y se crean en el destino. ¿Hemos muerto y revivido? En ese caso, ¿no se trata de una copia y la destrucción del original? Y si es así, ¿se podría mantener el original y la copia? Entonces ¿quién es yo?
El problema de la copia y el original casi ha pasado a ser inexistente en el mundo digital. ¿Qué es un original? Si dos copias son idénticas ¿cuál es la buena? Y si tenemos dos clones de las misma persona ¿cuál es el original? Me temo que tendremos que admitir que son dos seres distintos y ninguno tiene más derechos que el otro.
En el proceso de datos de las grandes empresas, los servidores son críticos y no pueden detenerse. Para evitarlo se usan herramientas de "Alta Disponibilidad" ¿En qué consisten?
En un primer momento se usaron las cintas. El servidor se paraba, se realizaba una copia de los datos, esta copia se enviaba a otro centro y el servidor se rearrancaba. Es importante considerar varios puntos. Hay que parar el servidor o hacer un foto fija de él, un snapshot. En cuanto el servidor reanuda su actividad, la copia está desactualizada. Si se restaura la copia en otro servidor, tenemos dos copias activas, dos ordenadores distintos que pretenden ser el mismo.
Los métodos de respaldo han mejorado mucho, pero los problemas básicos son los mismos. Puedo realizar una copia cada segundo, pero siempre estará un segundo desactualizada. Si arranco los dos ordenadores, tengo que resolver el problema de identidad ya que los ordenadores clientes pueden dirigirse por error a la copia y no al original.
"El problema de la copia y el original casi ha pasado a ser inexistente en el mundo digital"
¿Es todo esto distinto del transportador del Enterprise? No, en esencia el problema es el mismo. Pero vayamos un poco más allá.
¿Podremos descargar un cerebro y cargarlo en otro? La respuesta es no. Aquí el problema es otro. No hay hardware ni software en el cerebro. El cerebro no es un hardware en el que cargo la experiencia vital que es el software. El cableado del cerebro es la experiencia. El harware lo es todo. De forma que un cerebro no está vacío. Trasplantar la experiencia de un cerebro a otro es recrear el cerebro por completo.
Si algún día podemos simular el cerebro, ¿podremos descargar el cerebro y cargarlo en un ordenador? En este caso la situación cambia. Si fuéramos capaces es porque el ordenador sería igual funcionalmente aunque materialmente distinto. Supongamos que podemos. ¿ Tendríamos dos yos? El problema es muy parecido a las copias de seguridad de los servidores. Serían dos yos distintos, uno biológico y otro digital y, a menos que pudiéramos controlar la copia continua, el yo digital reclamaría su existencia y comenzaría a ser autónomo. Quizá nos dijera, "no hagáis caso de ese cerebro biológico, yo soy el auténtico yo".
Naturalmente esto plantea el tema de la inmortalidad. Trasplantar el cerebro y sus vivencias a un cuerpo nuevo o a un ser digital. O a un ser híbrido, un cyborg. Entonces, ¿seguiría manteniendo la ilusión del yo? ¿Seguiría siendo yo?

lunes, 23 de marzo de 2015

La ciencia del sabor

El gusto no es elegante. Pertenece más bien a los bajos instintos. La vista o el oído han sido profusamente estudiados y modelados por la ciencia y la tecnología. Recientemente el sentido del gusto ha empezado a atraer a la tecnología de los ordenadores.



Alimentarse es esencial para los seres vivos. Los animales estamos dotados del sentido del gusto de forma que nos acercamos a las sustancias que son buenas para nosotros y nos alejamos de las malas. Unas tiene buen sabor y las otras repugnan.
La vista es un sentido muy complejo y muy estudiado. Formular un modelo matemático y una simulación por ordenador de un sistema visual atrae a cualquier programador. Otros sentidos como la audición corren igual suerte. Pero el gusto y el olfato están olvidados por la ciencia. Aunque no por la industria.
El gusto y el olfato son sentidos químicos. Detectan sustancias químicas que se encuentran a nuestro alrededor o que nos llevamos a la boca. El gusto se percibe por las papilas gustativas que se encuentran en la boca. El olfato por neuronas olfatorias situadas en la nariz.
Tenemos papilas gustativas que detectan tan solo cuatro sabores: amargo, dulce, ácido y salado. Sin embargo distinguimos muchos más sabores. Aunque en realidad, más que sabores son olores. Al masticar y tragar, se desprenden múltiples olores que son detectados por el olfato. Resulta sin embargo que estos olores no se perciben en la nariz sino en la boca y no en forma de olor sino de sabor. Se cree que podemos distinguir miles de olores distintos. Un componente adicional es el tacto. La textura es esencial en los alimentos y así distinguimos algo duro o esponjoso o crujiente.
La expresión del gusto y el olfato en el cerebro es limitada. Otros sentidos tienen una representación mucho mayor en la corteza cerebral. Los sentidos químicos por el contrario se representan en zonas más profundas y antiguas del cerebro y están muy cercanos a los centros emocionales. Una característica del olfato es que es uno de los pocos lugares donde se crean neuronas toda la vida mientras que en el resto del sistema nervioso no se crean mas neuronas a partir de la primera infancia.
Este mundo antiguo y primitivo de los sabores y los olores es, además de vital, objeto de atención de la tecnología y la ciencia desde hace poco.
Sin olvidarnos de la industria. El negocio de los perfumes lleva siglos en marcha. La comida es esencial y resiste cualquier crisis. La producción, conservación, elaboración y distribución de los alimentos es un negocio que nunca acabará mientras existan humanos. Y en todos esos pasos se ha aplicado la ciencia. Quizá la elaboración sea el campo más reciente. Infinidad de productos precocinados están en las tiendas de alimentación. Hace unos años existían solo las sopas y poco más. Hoy hay decenas de nuevos productos.
La comida es fuente de noticias permanente. Por ejemplo en relación a la dieta. Comer bien, barato y sano está en el foco de muchas informaciones y noticias científicas. Hay incluso quien considera que no es necesario comer alimentos y ha fabricado un brebaje con lo necesario para subsistir. Pese a los enormes controles sanitarios, los fraudes alimentarios son constantes, como el de la carne de caballo.
¿Distinguimos los ingredientes de la la comida? ¿Somos unos excelentes gourmets? ¿Y el vino? Muchas personas se consideran expertas. Pero hay mucho de ficción y una auténtica cata a ciegas deja en evidencia a los mejores sumiller.
Pero si algo ha triunfado son las recetas por Internet. Cientos de páginas con miles de recetas pueblan la web y están entre las más visitadas. Además, muchas de ellas contienen vídeos con la forma de preparar la "receta de la abuela".
Hace algún tiempo IBM publicó sus 5 predicciones para los próximos 5 años. Esta vez estaban dedicadas a los sentidos. Respecto del gusto se decía:
Los ordenadores sabrán descomponer la química de los sabores y encontrar su conexión con la psicología del placer que nos lleva a consumirlos. Entonces podremos conseguir nuevas combinaciones hasta ahora inexploradas. Y más importante aún, conseguirán que la comida más saludable sea la más apetitosa mejorando los hábitos de alimentación del mundo. La comida es algo tan serio que los ordenadores van a tener que ocuparse de ella.
El caso es que la carrera ya ha empezado. James Briscione es un chef que trabaja codo con codo con un ordenador que le sugiere los mejores ingredientes para nuevos e innovadores platos. El objetivo no es almacenar el conocimiento existente, sino crear algo nuevo. La mezcla de sabores que maneja alcanza los millones de combinaciones. Desde luego muchas son detestables. El truco está en combinar la química y la psicología del sabor para averiguar qué combinación es placentera. Debe de ser un programa que aprende con los juicios de los comensales. Además debe de usar información no estructurada ya que hay que decirle cosas tan ambiguas como rico, amargo, soso o extraño referidas al sabor. Por lo pronto parte de 20.000 recetas para empezar. El sistema no solo no es perfecto sino que carece de elementos básicos como la forma de preparación, la presentación, la cocción...
Recientemente, Watson, el software que ganó el concurso de TV Jeopardy, se ha metido en la cocina en forma de un producto llamado Cheff Watson, una alianza de IBM y la empresa Bon Appétit
El gusto es química y ambos son ciencia. La tecnología ha llegado para innovar la cocina. Quizá pronto además del horno, la vitrocerámica, el frigorífico o la olla presión, tengamos una ayuda adicional en los fogones. Puede que la próxima gran cocinera sea una máquina.