Jeff Hawkins,
Jeff Hawkins, creador de la agenda electrónica Palm, es uno de los triunfadores de la electrónica de Silicon Valley. Los fondos obtenidos con sus inventos le permitieron fundar el Redwood Neuroscience Institute, donde investiga su gran pasión: cómo funciona el cerebro humano desde la perspectiva de un sistema informático, no desde el paradigma neurológico tradicional. Su libro “On Intelligence” expone las teorías que hasta ahora ha ido estableciendo.
Eduard Punset
El día que se tenga éxito produciendo lo que tu sugieres en este libro sobre máquinas inteligentes posiblemente será el día más feliz de mi vida, porque ya estoy cansado de que se diga que somos los únicos reyes del universo y los que estamos mejores construidos, etc.
Es decir que por primera vez acabarás con la historia de que los ordenadores son completamente diferentes de los cerebros, y vas a construir una máquina que realmente funciona como un cerebro.
Jeff Hawkins
En realidad hago dos cosas, la primera es comprender cómo funciona el cerebro, y no todo el cerebro sino sólo el neocórtex y algunas cosas relacionadas con él. Queremos saber qué hace y como lo hace. Una vez que sepamos qué es el cerebro y cómo funciona podemos construir una máquina que funciona de manera similar, con unos principios parecidos. Mi libro trata del córtex, y hablo de cómo construir máquinas con los mismos principios... cuando estaba escribiendo el libro no sabía cómo hacerlo, pero ahora sí lo que sabemos.
Eduard Punset
Caramba, y serás capaz de reproducir –bueno, dices que desde que has escrito el libro has progresado mucho- de mostrar en una capa cortical (cortical sheet) estas máquinas inteligentes.
Jeff Hawkins
Sí. Déjame hacer una distinción que hago muy cuidadosamente en el libro. Lo que estamos haciendo es un neocórtex, no estamos intentando crear humanos, porque los humanos tienen muchas más cosas: tienen el cuerpo físico, tienen emociones, aspiraciones y muchas cosas que van más allá del neocórtex. El neocórtex es la parte del cerebro que piensa, es la parte inteligente, y desde que escribí el libro hemos progresado mucho. Junto con otro científico, Deleep George, hemos redactado una fórmula matemática para expresar lo que el neocórtex está haciendo, cómo ponerlo en un marco matemático, y con él hemos empezado a hacerlo y a construir los sistemas. Y en realidad lo estamos haciendo, hemos empezado con el sistema de visión, y tenemos sistemas que funcionan mucho mejor que cualquier cosa que se haya hecho antes, y lo hace de esta manera, lo hace de la forma en que lo hace un humano. Estamos construyendo una herramienta de software, o una serie de herramientas, que permiten construir neocórtex pero en software. No es un ordenador, sino que es un algoritmo que funciona en un ordenador, y lo captura todo igual que lo hace el neocórtex. Y podremos construir máquinas que serán inteligentes, aunque tu dirás que no son como los humanos. No podremos sentarnos y tomarnos un café con ellas, pero podrán pensar cosas, comprender y percibir el mundo como lo hacemos tu y yo.
Eduard Punset
Porque se comportarán de la misma manera que lo hace el córtex
Jeff Hawkins
Es como el córtex, puede sentir cosas y podrá decir: sé lo que es esto; y también tendrá expectativas de futuro, y podrá predecir: después de decir “sé lo que es esto” hará una predicción de lo que sucederá.
Eduard Punset
Tu dices dos cosas increíbles, primero dices que no importa tanto el sentido, ya sea la vista, el oído o el tacto, ya que al final en el neocórtex todo se convierte en la misma cosa, las mismas señales, y esto me lo vas a explicar; y la segunda cosa es que dices que para ser inteligente tienes que ser capaz de predecir, y eso es lo que hace el neocórtex, ya que puede predecir cosas, porque almacena lo que tu denominas “patrones de observación” (observational patterns). Es verdad que el cerebro primero observa patrones, los almacena y gracias a el almacenamiento puede hacer predicciones. Y tu dices que si puedes hacer predicciones eres inteligente.
Jeff Hawkins
Si se hacen de la forma correcta, sí. Pero vayamos a la primera parte de la pregunta. Que el córtex hace todo lo que hace utilizando el mismo método, el mismo algoritmo, es un descubrimiento increíble. Lo propuso por primera vez, hace 25 años, en Inglaterra, un señor llamado Mauntcastle, y dijo que aunque el neocórtex se parece a una servilleta grande, y las distintas partes hacen cosas diferentes (hay partes que son la vista, o el oído, o la música, o las matemáticas), si se analizan las células y su estructura son casi idénticas en todas partes. Lo que Mountcastle propuso es que era idéntico en todas las partes y aunque es difícil de creer es así. He preguntado a muchos neurocientíficos si creían en esto o no, y la mitad no lo creen y la mitad sí, y si se les pregunta por qué no se lo creen, dicen que porque es difícil de creer. Pero es el descubrimiento más importante hecho sobre el cerebro y explica cómo funciona y que es todo igual. Si fueras un cerebro y analizaras las señales que entran --entran por las fibras nerviosas del cerebro llamadas axones--, las que entran por los ojos son idénticas a las que entran por los oídos, o por la piel. No hay ningún sonido, o visión u tacto que entre en el cerebro, ya que en cuanto entran en el cerebro son todas unos patrones y son idénticos. La percepción del mundo es muy diferente, pero tiene que ver con la naturaleza del patrón, no tiene nada que ver con el mecanismo en si, porque es el mismo.
Eduard Punset
Y entonces una pregunta me viene a la mente. Sí esto es así, las máquinas inteligentes del futuro no hace falta que informen de lo que informan los sentidos tradicionales humanos, puede que estén afinadas para informar de otras cosas, que no tienen nada que ver con estos sentidos a los que estamos acostumbrados.
Jeff Hawkins
Exactamente, es algo muy importante en los descubrimientos de la naturaleza y es un método muy poderoso, que viene a decir: “si me das cualquier dato sensorial, construiré el modelo que lo causó”. Si estudiamos a los mamíferos, y pensamos en los humanos, tenemos vista, oído, olfato, tacto y gusto, pero también otros sentidos como el del propio cuerpo, que en realidad es de la posición del cuerpo; y otros animales, como los roedores, tienen los bigotes, que en realidad es un sentido completamente diferente que va al córtex, que lo procesa.
Eduard Punset
Y las abejas...
Jeff Hawkins
Las abejas no tienen córtex, sólo los mamíferos lo tienen, pero tienes razón ya que cuando construyamos las máquinas, en el futuro, funcionarán con el mismo principio: no hará falta que tengan oídos y ojos, sino que podrán funcionar con cualquier tipo de sensor, cosas simples como el sonar o el radar, e incluso sentidos más exóticos. He escrito en el libro que si se tiene un país y se piensa en las estaciones metereológicas que hay distribuidas por toda la geografía, es lo mismo que la retina del ojo, que va recogiendo todos los puntos de luz... pues lo mismo sucedería con las estaciones metereológicas, cuyas mediciones se podrían entrar en un sistema que “vería” el tiempo metereológico de la misma manera en que tu y yo vemos la luz. O sea que se podrían tener sentidos exóticos y funcionaría así.
Eduard Punset
Pero Jeff, ¿cómo nos comunicaríamos? Porque si hay diferentes sentidos, ¿cómo nos comunicaremos con estas máquinas que funcionan con diferentes sentidos de los que conocemos?
Jeff Hawkins
No es muy difícil. Imagínate lo siguiente: hay personas que no tienen todos los sentidos. Helen Keller es una mujer muy conocida y no podía ni ver ni oír, sólo tenía tacto, y sin embargo construyó un modelo del mundo que no es muy distinto del tuyo o el mío. No tenía unos sentidos distintos a los nuestros, sólo tenía uno y consiguió construir un modelo que se podía comunicar con nosotros. Nosotros estamos pensando en máquinas que se construirán de esta forma, y será muy fácil comunicarse con ellas. Evidentemente no tendremos una conversación como ésta, no se trata de esto, pero a los modelos, como por ejemplo el del tiempo metereológico, etc. será posible interrogarlos. Por ejemplo, les podremos preguntar ¿qué has descubierto? O ¿en qué estás pensando?
Eduard Punset
Cuando haces predicciones probablemente usas la capacidad metafórica de relacionar una cosa con la otra y decir que esto me permite hacer una predicción porque lo he visto, etc. ¿Es esto creatividad? O déjame que lo diga de otra manera: ¿qué es la creatividad?
Jeff Hawkins
Es creatividad, pero déjame que lo ponga en perspectiva. Cuando se hace una predicción, durante cada momento de la vida en que se está despierto no se es consciente de estar haciéndola. Cuando pongo una mano en algún sitio, tengo expectativas de cómo se sentirá y dónde y como lo sentiré. Nunca he estado en exactamente esta situación con anterioridad, y nunca me he sentado hablando contigo antes, de forma que todo esto es nuevo, y nunca he visto este papel antes, pero si lo toco tengo una expectativa de lo que hará: se puede quemar, puede volver, tiene un cierto tacto... y se que estoy haciendo predicciones porque lo conozco, porque si fuera diferente, como cristal o como gelatina o como algo frío diría: caramba, qué sorprendente. Es decir que el cerebro hace esto todo el tiempo y no nos damos cuenta. La segunda cosa que es sorprendente es que las entradas al cerebro siempre son nuevas, son únicas, suceden una vez y no se repiten nunca más, me puedes ver 100 veces y cada vez es un modelo distinto, porque o me he movido un poco, o porque la luz ha cambiado, es decir que se hacen predicciones sobre cosas nuevas todo el tiempo; este es un trozo de papel nuevo que nunca he visto antes y tengo una predicción sobre él. Nunca he tocado esta silla con anterioridad y tengo predicciones, los espectadores están oyendo y viéndome y tienen predicciones sobre lo que voy a decir. O sea que se hacen nuevas predicciones sobre situaciones novedosas, y esta es la esencia de la creatividad, pero se hacen a distintos niveles, no vemos esto como ser creativo. Yo no creo que estoy siendo increíblemente creativo cuando toco esta hoja de papel, o cuando anticipo lo que dirás, pero es lo mismo: en el córtex hacemos esto a niveles inferiores y superiores. Los niveles superiores son aquellos a los que llamamos creatividad: tenemos un nuevo problema que no he visto antes, quizá es un problema científico, se hace una predicción que es la hipótesis sobre la causa y por lo tanto se hace una predicción de lo que sucederá después. Es decir que se tiene un experimento que se va a probar y hacemos predicciones, y a un nivel superior creemos que es creatividad, pero es lo mismo, utilizamos información que tenemos del pasado y decimos que esto es algo similar. Un matemático puede decir: esta ecuación es similar a otra en la que trabajé hace 5 años, y si parece similar voy a utilizar una metodología similar a ver si puedo solucionarla.
Eduard Punset
Pero si todos los cerebros son creativos, ¿por qué algunas personas son más creativas que otras?
Jeff Hawkins
Vale, todo el mundo es creativo, y hay personas que son más creativas que otras en ciertas áreas. Se puede decir que yo soy más creativo que tu en ciertas tareas, y es posible que tu lo seas en otras. Yo creo que es parte del clásico debate naturaleza / entorno. Claramente una parte es aquello a lo que se ha estado expuesto, si no he estado expuesto a una serie de cosas no sabré hacer predicciones para eso; si me pones delante un nuevo idioma al que nunca con anterioridad he estado expuesto, para mi no tendrá ningún sentido, y no seré capaz de hacer predicciones de lo que se está hablando, o lo que se dirá después, o lo que hará alguien, etc. Es decir que se tiene que estar expuesto a los modelos para poder ser creativo, y cuanto más altos son los niveles más creativo se es: si he estado muchos años estudiando física, se puede ser muy creativo en física. La segunda cosa es que hay diferencias entre los cerebros humanos, sabemos que hay mucha variabilidad en los cerebros humanos, y las áreas dedicadas a tareas diferentes cambian mucho. Un hecho increíble es que si se toma el área visual del cerebro humano, que es el área más grande del neocórtex, varía en una factor de 3 entre distintas personas, es decir que es posible que una persona tenga una área tres veces más grande que otra. Todos pueden ver, pero una tendrá una visión más exacta, pero esto no se sabe: yo no puedo decir que tengo una visión más exacta que la tuya, no lo sé. Y de la misma manera hay personas que tienen un cerebro que es mejor para unas tareas determinadas. Pero no quiero predecir ni quién ni como, es algo natural.
Eduard Punset
Es cierto que si dañas el córtex de una rata hay cosas que pasarán de forma diferente, pero no muchas; sin embargo, si se destruye el córtex de un humano se paraliza por completo ¿no?
Jeff Hawkins
Esto es por la evolución del córtex porque el córtex empezó realmente con los mamíferos, y los no mamíferos no tienen córtex, pero todos los mamíferos lo tienen. Y en una rata el córtex es muy pequeño, quizá tiene el tamaño de un sello de correos, o algo así, y no juega un papel dominante en la vida de la rata. La rata tiene un cerebro primitivo como el de un reptil y un pequeño córtex, es decir que es de una cierta ayuda pero no es dominante, y como tu has dicho puedes extirpar el córtex de una rata y ella sigue moviéndose y tiene una apariencia casi normal. En los humanos, y en la progresión evolutiva, el córtex juega un papel muy dominante en la vida y tiene un tamaño enorme: de 1000 centímetros cuadrados. Y es muy importante, o sea que si se extrae el córtex de un humano es posible que respire y digiera alimentos pero nada más.
Eduard Punset
Porque realmente el córtex suplantó de alguna manera...
Jeff Hawkins
Sí, el córtex creció físicamente de una manera increíble alrededor del cerebro y tiene una fuerza dominante, aunque por supuesto no lo controla todo. Por ejemplo, si te digo que dejes de respirar es posible que lo hagas, pero la parte primitiva del cerebro en un cierto punto dirá que hay que respirar, ya que no se puede estar sin respirar, o sea que no lo controla todo, pero sí casi todo.
Eduard Punset
O sea que este comportamiento en la mayoría de los animales, y desde luego en los no mamíferos, obedece al cerebro primitivo, y en los humanos tenemos esta especie de monstruo que crece en el cerebro y ha suplantado muchas de sus funciones.
Jeff Hawkins
Teníamos el cerebro primitivo, el de un cocodrilo o de un reptil o lo que fuera, pero al caminar, por ejemplo, la mayoría del control motor, que es el que hace que se muevan las piernas, no viene del córtex sino de partes del cerebro primitivo; sin embargo en los humanos, con la excepción de unos movimientos básicos, el habla, el movimiento de las manos, la interacción social, casi todo lo que hacemos, todo está controlado por el córtex. Seguimos teniendo esta parte primitiva, todavía está ahí y el mejor ejemplo es que al aprender a montar en bicicleta...
Eduard Punset
No tiene nada que ver con el córtex...
Jeff Hawkins
No mucho, la mayoría de la gente no sabe cómo montan en bicicleta y es por eso que se caen, porque el córtex no tiene mucho que ver y el cerebro primitivo sí. Resulta que cuando se quiere ir a la izquierda hay que ir primero a la derecha para que la bicicleta se incline y se pueda hacer una curva a la izquierda. Si cuando se quiere ir a la izquierda se gira el manillar inmediatamente te caes, y esto es algo que el córtex no controla, y hay alguna historia similar, pero todo lo demás lo sabe hacer el córtex.
Eduard Punset
Has mencionado la evolución y pensemos en la célula, primero... estoy pensando en la predicción que significa inteligencia. La célula, o todos los organismos vivos, me imagino que hacen una cierta predicción: la célula, las plantas y las neuronas. Y si es así, la pregunta obvia que la audiencia haría es: ¿los animales son inteligentes?
Jeff Hawkins
Esta es una respuesta compleja, aunque intentaré hacerla sencilla. Cualquier comportamiento del animal depende de tener un cierto modelo del mundo que hace las predicciones, para eso están los modelos. Una planta hace predicciones porque sube hacia el tejado en busca de la luz, y envía las raíces hacia abajo en busca del agua. Esto no es pensar, las plantas no tienen una conversación y no dicen dónde voy a poner las raíces para buscar agua, pero sí que es predicción. La definición de la inteligencia es construir un modelo del mundo y hacer predicciones. Hay una gama: desde lo más simple, como los animales unicelulares o las plantas, etc. hasta los más sofisticados que son los humanos. Y a un nivel muy elevado se hace lo mismo, lo que se tiene que pensar con los mamíferos es que hemos desarrollado un sistema para hacer esto durante la vida, es decir que aprendemos mucho durante nuestra vida. Casi todo lo que sabemos del mundo, sobre los programas de TV, o ciencia, o sillas, o lo que sea, no nacimos sabiendo eso, lo hemos aprendido; y la planta no es así, no aprende nada durante su vida, pero nosotros lo aprendemos todo durante la vida. Y el córtex tiene una forma muy genérica de hacer esto: puede aprender casi todo; anteriormente en la genética se tenía que aprender de forma evolutiva, pero nosotros podemos aprender casi todo durante la vida. A un cierto nivel las plantas son inteligentes, pero es un nivel muy mínimo, no se puede decir que tengan un nivel ideal de inteligencia. Pero cuando hablamos de mamíferos, de la rata, ¿es inteligente? Claro que lo es. No es tan inteligente como nosotros, ni puede comprender el mundo como nosotros, no puede aprender lo mismo, pero por definición puede hacer predicciones y tiene un mundo de percepciones, por lo tanto la rata es mínimamente inteligente. No sirve de mucho poner unas marcas de inteligencia: éste animal es inteligente y éste no lo es, todo es una gama que va desde los humanos hasta el organismo más simple.
Eduard Punset
Cuando te oigo hablar sobre la creatividad me da tanto miedo... porque pienso: caramba, es posible que mi creatividad me pierda, que me lleve a algún sitio que...
Jeff Hawkins
Déjame que te explique otro término que utilizamos: las creencias. Cuando el cerebro está expuesto al mundo, construye un modelo del mundo, y ese modelo es básicamente cómo funciona el mundo, y esto genera unas creencias. Todos los seres humanos compartimos algunas creencias. Compartimos unas creencias sobre el sol, sobre la gravedad, sobre alimentos, sobre el agua y sobre rutinas de cada día. Pero cuando vamos subiendo en ideas abstractas en la jerarquía del córtex las creencias difieren, formamos creencias distintas, cada religión tiene un conjunto diferente de creencias, y no todas pueden ser correctas. También podemos formar creencias falsas que a veces denominamos estereotipos, pero es muy fácil para los humanos crear las falsas creencias. El algoritmo que nos ha llevado a conocer el mundo y nos permite hacer predicciones, y ser creativos, puede formar creencias falsas del mundo, y por lo tanto puede crear predicciones falsas y llevarnos a hacer cosas malas. Y aquí es donde se produce la mayor parte de los conflictos del mundo, y es porque todos tenemos un conjunto diferente de creencias en la parte superior, mientras que todos compartimos las básicas: los hombres y las mujeres hacemos lo mismo, pero es en la parte superior donde tenemos creencias fundamentalmente diferentes sobre cómo funciona el mundo.
Eduard Punset
Vamos a volver a las máquinas, a las máquinas inteligentes. La gente todavía tiene miedo a las máquinas inteligentes: ¿por qué?
Jeff Hawkins
Tiene historia: cuando se construyo la máquina de vapor se le tenía miedo, era como un milagro, una máquina que se mueve como un cuerpo, y eso da miedo. Cuando se inventó el ordenador, se pensó que iba a sobrepasar el comportamiento humano, y esto no sucedió; la gente tiene el mismo miedo de las máquinas inteligentes, creen que serán igual que los humanos. Es como de ciencia ficción y como si fueran un robot, como R2-D2 en Star Wars o algo así. Creen que será como un robot humano, pero no será así, las máquinas inteligentes tienen una apariencia muy aburrida y es posible que sean como ordenadores pero puede que estén pensando o que sientan el mundo: tampoco tendrán hambre, o querer tener sexo, o protegerse a si mismas, o querer reproducirse a si mismas, de la misma manera que los ordenadores no son así, ni las máquinas de vapor tampoco lo son. La gente se pone nerviosa porque se está recreando la humanidad, pero yo creo que es un error, y en realidad no tengo ningún deseo de hacerlo; sin embargo, entender cómo funciona el contexto y recrearlo creo que traerá grandes beneficios, que será muy bueno.
Eduard Punset
¿Cómo cuál? ¿Qué hacen las máquinas inteligentes? Trabajan más rápidamente que el cerebro, esto es seguro.
Jeff Hawkins
Trabajan más rápidamente que el cerebro y pueden ser más grandes y más inteligentes que el cerebro. Pero déjame que ponga en dos categorías lo que pueden hacer las máquinas inteligentes. La primera categoría es la obvia pero un poco más aburrida. Las máquinas pueden hacer lo que hacen los humanos, se pueden construir máquinas que conduzcan coches, o que miren las cámaras de seguridad para vigilar lo que sucede; se pueden construir máquinas que hagan traducción automática de idiomas, etc.: cosas que pueden hacer los humanos, pero que no son realmente interesantes. Hay una serie de cosas que tradicionalmente el mundo de la inteligencia artificial ha intentado hacer. Para mí lo que es más interesante de construir córtex como los del cerebro es que hagan cosas que los
humanos tienen problemas para hacer, como lo que hemos hablado antes de innovar en nuevos sensores. O, por ejemplo, los humanos no son muy buenos en física o en matemáticas, nos cuesta mucho y necesitamos mucho tiempo para ser buenos en eso, y creo que podemos construir máquinas que puedan ser realmente excelentes. Lo que es interesante, y de hecho es lo que motiva todo el trabajo que hago, es construir una máquina que nos ayude a entender cómo funciona todo el mundo, que responda a grandes preguntas como son la naturaleza del tiempo y el espacio, o de dónde viene el universo y a dónde va. Estas son para mi preguntas muy interesantes, y creo que construyendo unas máquinas muy inteligentes que se concentren en estos problemas –faltan algunos años para que suceda pero estoy seguro que sucederá– seremos capaces de tener un entendimiento mayor del mundo y de lo que realmente sucede aquí, y eliminar algunas de las creencias falsas.
is the fitness of the solution Si and
Al ser solo cuatro puntos resulta relativamente facil estimar las opciones, basta con partir de 1 y experimentar, (y que la hipotenusa es mas corta que la suma de los catetos..). Pero si quisieramos estar seguros de que el camino elegido es el mas corto, deberiamos medir todas las opciones. ¿Cuantas son?.
El grafico anterior correponde a la minimización del resultado en un proceso de optimización, realizado para el curso "Optimizacion en Ingeniería" del magister de informática del DIINF USACH, dictado por el profesor Victor Parada. En este proceso se utilizó la heurística de tabú search, y podemos ver que al inicio el valor disminuye rápidamente, para luego estabilizarse en un valor aproximadoa 190.000, luego de 6300 iteraciones. Luego de esto, el valor baja muy lentamente y se puede detener la búsqueda. Es importante hacer notar que 6300 iteraciones, es probablemente "infinitamente" menor al número total de combinatoria de soluciones al problema, y por lo tanto el tiempo empleado en obtener la solucion fue relativamente poco (menos que la edad del universo entodo caso).
