50 anys de l¨°gica borrosa

Fa cinquanta anys que el professor de la Universitat de Calif¨°rnia a Berkeley, Lotfi A. Zadeh, va publicar l¡¯article que esdevingu¨¦ el punt de partida tant d¡¯unes noves branques de la investigaci¨® cient¨ªfica i t¨¨cnica, com d¡¯una nova tecnologia. En aquests cinquanta anys de l¡¯article, titulat Fuzzy sets?(Conjunts borrosos), n¡¯ha sorgit una gran quantitat de treballs te¨°rics i d¡¯aplicacions tecnol¨°giques; uns 300.000 articles a revistes, congressos i llibres, aix¨ª com unes 30.000 patents, la majoria ja explotades industrialment i comercial. Hi ha, fins i tot, qui ha parlat d¡¯una fuzzy revolution?per la muni¨® de nous productes industrials com s¨®n rentadores i rentaplats autom¨¤tics, c¨¤meres autofocus, tensi¨°metres, helic¨°pters sense pilot comandats oralment i a dist¨¤ncia, caixes de canvi autom¨¤tic per a autom¨°bils, etc., que es troben al mercat. Aix¨° sense comptar, entre d¡¯altres, el control de ponts grua i el de trens, als quals s¡¯afegeix no nom¨¦s una confortabilitat m¨¦s alta per la suavitat de la marxa i les maniobres, sin¨® tamb¨¦ un estalvi d¡¯energia al voltant del 35%.

Els treballs de l¨°gica borrosa, escampats per molts ¨¤mbits, han arribat a constituir una nova teoria que ¨¦s, realment, transversal des de l'enginyeria a la medicina o la did¨¤ctica i des de la matem¨¤tica i la filosofia fins a la intel?lig¨¨ncia artificial. S¨®n teories que permeten aprofitar la flexibilitat de les descripcions ling¨¹¨ªstiques dels sistemes din¨¤mics; si per la gent ¨¦s f¨¤cil i usual expressar-se amb paraules imprecises en entorns plens d¡¯incertesa, fins a l'aparici¨® de la l¨°gica borrosa no ho era gens per als ordinadors.

Zadeh, enginyer i home amb gran afecci¨® pels models matem¨¤tics, va comen?ar a treballar a l¡¯¨¨poca de la cibern¨¨tica i, abans d¡¯introduir els conjunts borrosos ja havia arribat a ser fam¨®s pels seus estudis sobre el control lineal. Entre les seves contribucions posteriors cal remarcar, en primer lloc, la introducci¨® del mateix concepte de conjunt borr¨®s per representar matem¨¤ticament el significat de paraules imprecises de les quals el llenguatge natural ¨¦s ple i, alhora, les frases condicionals o regles imprecises que permeten expressar coneixement pr¨¤ctic de manera ling¨¹¨ªstica. En segon lloc, seves s¨®n les idees b¨¤siques que han perm¨¨s la infer¨¨ncia amb aquestes regles i han obert la porta a l'anomenat control borr¨®s de m¨¤quines, que ha tingut moltes aplicacions pr¨¤ctiques.

S¨®n teories que permeten aprofitar la flexibilitat de les descripcions ling¨¹¨ªstiques dels sistemes din¨¤mics

Zadeh, amb noranta-quatre anys i des de ja en fa molts em¨¨rit a Berkeley, tamb¨¦ va crear, cap a la fi dels passats anys noranta, el nou camp del soft computing (computaci¨® flexible) com una hibridaci¨® de metodologies cl¨¤ssiques, borroses, probabil¨ªstiques i evolutives, amb les quals s¡¯han pogut posar i resoldre problemes que abans no es podien ni considerar i que ha provat tenir un gran valor pr¨¤ctic. M¨¦s recentment, encara ha proposat l'anomenada computaci¨® amb paraules i percepcions (Computing with words and perceptions) que, des del meu punt de vista, pot arribar a significar el cam¨ª definitiu de la l¨°gica borrosa.

Com ha estat el cas de Zadeh, poques vegades a la hist¨°ria de la ci¨¨ncia i la tecnologia l¡¯introductor d¡¯una nova branca ha pogut deixar-hi tantes idees, alhora que contemplar-ne el desenvolupament cap a la maduresa; aix¨° li va fer guanyar, l¡¯any 2013, el premi Fronteres del Coneixement de la Fundaci¨® BBVA. Aquest 2015 i arreu del m¨®n, llibres, revistes i congressos, celebren els primers cinquanta anys de la l¨°gica borrosa que, a Catalunya, ja en fa m¨¦s de quaranta que va comen?ar. Vam poder pujar a un tren que encara no anava a gran velocitat i sense viatjar-hi en tercera classe; es pot ben dir que hi som des del comen?ament.

Va ser a l¡¯estiu del 1975 quan, a la Universitat Polit¨¨cnica de Catalunya, un petit¨ªssim grup de gent vam interessar-nos pels conjunts borrosos quan, encara, pocs investigadors importants hi creien. Molt r¨¤pidament, a aquest grup ¨Cdel qual a l'estranger?se¡¯n va arribar a dir l¡¯escola de Barcelona¨C, s¡¯hi van sumar joves investigadors de Granada i, for?a despr¨¦s, de Gal¨ªcia. Un grup de gent que, l¡¯any 1976, van poder comen?ar a organitzar a Barcelona i per al juliol del 1977, un congr¨¦s internacional amb unes sessions dedicades al concepte?borr¨®s i al qual van poder convidar Zadeh.

Seves s¨®n les idees que han obert la porta a l¡¯anomenat ¡®control borr¨®s¡¯ de m¨¤quines

Amb aix¨°, alguns dels que havien comen?at a investigar la nova branca, van con¨¨ixer Zadeh i explicar els seus treballs davant seu. Des d¡¯aleshores, amb el suport de Zadeh i per la influ¨¨ncia dels grups de Barcelona i Granada, la recerca fuzzy va augmentar de tal manera a tot Espanya que, des de finals del segle XX, amb m¨¦s de cent cinquanta investigadors, sense cap ajut econ¨°mic especial i pel que fa a producci¨® cient¨ªfica, ocupa un dign¨ªssim lloc a Europa que varia entre el segon i el quart. A Catalunya, on a m¨¦s d¡¯unes primeres troballes te¨°riques de cert inter¨¨s, es va desenvolupar el primer sistema expert borr¨®s, cal dir que no nom¨¦s s¡¯hi troben actualment alguns investigadors te¨°rics m¨¦s reconeguts internacionalment de la l¨°gica fuzzy, sin¨® que s¡¯investiguen aplicacions tan interessants com dotar la m¨²sica generada per ordinador d¡¯expressivitat musical o com ho s¨®n les d¡¯aplicar-la al diagn¨°stic m¨¨dic, de fer anar els robots amb raonament anal¨°gic o, tamb¨¦, aplicar-la a l¡¯economia i reflexionar-la des de la filosofia. Avui for?a gent que treballa a Catalunya ¨¦s coneguda internacionalment i ¨¦s considerada important en el camp de la recerca en sistemes borrosos.

Encara que a la segona meitat dels anys setanta gaireb¨¦ ning¨² rellevant cregu¨¦s en les possibilitats de la l¨°gica borrosa, el grup de Barcelona va poder gaudir de les opinions de les dues ¨²niques excepcions que hi va haver aleshores. Van ser dos dels millors ge¨°metres del segle passat, el vien¨¨s Karl Menger a Chicago i el giron¨ª Llu¨ªs Santal¨® a Buenos Aires. Va ser, en part, llur visi¨® positiva del futur dels conjunts borrosos el que ens va facilitar atrevir-nos a anar contra la visi¨® de l'establishment?cient¨ªfic internacional d¡¯aleshores. L¡¯any 1977, Llu¨ªs Santal¨®, exiliat des de la fi de la Guerra Civil, va ser investit doctor honoris causa per la Universitat Polit¨¨cnica de Catalunya, cosa que tamb¨¦ van fer altres universitats.

Ara, lluny de Catalunya des de ja fa m¨¦s de trenta anys i, fins i tot deixant-me for?a coses al tinter, crec que paga la pena recordar breument i amb motiu del seu cinquantenari, on, com i gr¨¤cies a qui, es va poder comen?ar a prendre seriosament la l¨°gica borrosa a Espanya. Segurament seria un bon moment per fer-ne una commemoraci¨® aprofitant-la per reflexionar sobre la rellev¨¤ncia que tenen per als joves investigadors les oportunitats d¡¯entrar a nous i encara poc cultivats camps de recerca, aportant-hi creatius punts de vista inicials i poder restar-hi amb un cert pes espec¨ªfic internacional. Al de la computaci¨® amb paraules, per exemple, hi ha lloc per fer-hi contribucions noves i importants que, com gaireb¨¦ tot del camp borr¨®s, sens dubte tindria repercussions industrials. En particular i pel que fa als aspectes relatius al raonament ordinari, cal esperar que puguin tenir-ne a l¡¯estudi del fenomen cerebral del pensar, del qual ¨¦s una manifestaci¨® important i, especialment, pel que te relaci¨® amb la categoritzaci¨® i l¡¯analogia.

Tant de bo els governs li donessin el suport econ¨°mic espec¨ªfic que aix¨° requereix i que, per tal de recon¨¨ixer-ho, nom¨¦s cal fixar-se en qu¨¨ s¡¯ha fet a pa?sos com el Jap¨®, la Xina i Corea amb relaci¨® a les seves aplicacions tecnol¨°giques. No crec que a l'anomenat segle del cervell hum¨¤?s¡¯hagi de deixar de costat una de les potencials aproximacions existents a l¡¯estudi cient¨ªfic del raonament.

Enric Trilla?¨¦s investigador em¨¨rit del European Centre for Soft Computing.