El legado de un cient¨ªfico visionario

Durante este a?o oiremos hablar mucho de Alan Turing, uno de los cient¨ªficos m¨¢s importantes del siglo XX. A pesar de su corta vida, hizo fundamentales contribuciones en inform¨¢tica, hasta el punto de ser considerado uno de los padres de esta ciencia. Turing estableci¨® los fundamentos te¨®ricos de la computaci¨®n y avanz¨® ideas que varias d¨¦cadas despu¨¦s de su muerte siguen plenamente vigentes. Parad¨®jicamente, fue v¨ªctima de una sociedad que le deb¨ªa haber reconocido como un h¨¦roe, por haber jugado un papel fundamental en el equipo de matem¨¢ticos que consigui¨® descifrar los mensajes codificados que los mandos del ej¨¦rcito nazi se intercambiaban mediante las sofisticadas m¨¢quinas de cifrar Enigma. Algunos historiadores estiman que la intercepci¨®n y el descifrado de estos mensajes acort¨® la Segunda Guerra Mundial en al menos un par de a?os, evitando decenas o incluso cientos de miles de v¨ªctimas. Pero la genialidad de Turing no se limit¨®, ni mucho menos, a sus extraordinarias capacidades para descifrar mensajes.

Turing naci¨® el 23 de junio de 1912, por lo que este a?o se celebra el centenario de su nacimiento con actos de homenaje en casi todo el mundo y, en particular, en Reino Unido, su pa¨ªs de origen. Homenajes que nunca tuvo en vida, sino todo lo contrario. Turing era homosexual y fue procesado y condenado por ello, en 1952, en base a una ley injusta por homof¨®bica. Le dieron a elegir entre la prisi¨®n o la castraci¨®n qu¨ªmica. Escogi¨® ¨¦sta ¨²ltima opci¨®n, caus¨¢ndole importantes secuelas f¨ªsicas y ps¨ªquicas que, junto con el rechazo social por la condena, provocaron su muerte por envenenamiento al morder una manzana que conten¨ªa cianuro pot¨¢sico. A pesar de los intentos de sus familiares de atribuirlo a un accidente, la opini¨®n mayoritaria, as¨ª como la causa oficial de la muerte, fue que se hab¨ªa suicidado.

En 1936, mucho antes de que se construyeran los primeros ordenadores, Turing desarroll¨® los fundamentos te¨®ricos de la computaci¨®n mediante la introducci¨®n de un concepto, conocido ahora como M¨¢quina de Turing, sobre el que se basan todos los ordenadores actuales. La M¨¢quina de Turing es una rigurosa formalizaci¨®n de conceptos tan b¨¢sicos en inform¨¢tica como el de algoritmo y el de calculabilidad y, gracias a ellos, determin¨® d¨®nde est¨¢n los l¨ªmites de lo que es calculable por un ordenador.

Demostrar imposibilidades es de importancia extraordinaria en ciencia. Por ejemplo, la imposibilidad de construir m¨¢quinas con movimiento perpetuo condujo al descubrimiento de las leyes de la termodin¨¢mica en f¨ªsica. De la misma forma, conocer los l¨ªmites de las matem¨¢ticas y de la computaci¨®n nos puede ense?ar algunas reglas b¨¢sicas acerca de sus posibilidades o, como dice el matem¨¢tico Gregory Chaitin, nos permite saber cu¨¢ndo no debemos intentar lo imposible.

Turing plante¨® c¨®mo averiguar si una m¨¢quina es inteligente o no?

Adem¨¢s, Turing es considerado el padre de la Inteligencia Artificial (IA). En el art¨ªculo publicado en la revista Mind, en 1950, titulado "Computing Machinery and Intelligence" (Maquinaria inform¨¢tica e inteligencia), argumentaba que en un plazo de unos 50 a?os habr¨ªa ordenadores inteligentes capaces de hacer deducciones l¨®gicas, de aprender adquiriendo nuevos conocimientos tanto inductivamente como por experiencia y de comunicar mediante interfaces humanizadas. Era una idea muy radical en aquel momento y, de hecho, el debate todav¨ªa persiste. La agumentaci¨®n de Turing se basaba en otro important¨ªsimo concepto matem¨¢tico, el de m¨¢quina universal, propuesto tambi¨¦n por ¨¦l.

La m¨¢quina universal de Turing es capaz de emular a cualquier otra, aunque sea m¨¢s compleja que ella misma. Dado que los seres humanos somos m¨¢quinas ¡ªcomplejas m¨¢quinas biomoleculares, pero m¨¢quinas al fin y al cabo¡ª podemos pensar, como hizo Turing, que su m¨¢quina universal, origen de los ordenadores actuales, deber¨ªa poder emular la inteligencia humana.

La prueba de Turing: ?este ordenador es inteligente?

La m¨¢quina universal es capaz de emular a cualquier otra, aunque sea m¨¢s compleja que ella misma

No pod¨ªa pasar por alto la cuesti¨®n de c¨®mo averiguar si una m¨¢quina es o no inteligente y, para responder a esta pregunta, propuso una prueba que lleva su nombre: el Test de Turing. Este test es una variante del llamado juego de imitaci¨®n en el que participan tres personas: un interrogador, un hombre y una mujer. El interrogador se sit¨²a en una sala distinta y se comunica con las otras dos personas mediante mensajes de texto en un terminal de ordenador y dispone de cinco minutos para, por las respuestas que recibe a sus preguntas, determinar quien es el hombre y quien la mujer.

Esto ser¨ªa f¨¢cil si no fuera porque en este juego el hombre miente, pretendiendo ser la mujer, con el objetivo de confundir al interrogador. La mujer, por su parte, intenta, a trav¨¦s de sus respuestas, ayudar al interrogador a discernir correctamente qui¨¦n es qui¨¦n. Si pasados los cinco minutos el interrogador no es capaz de saber con una certeza superior al 70% quien es quien, entonces el hombre gana el juego ya que ha conseguido confundir al interrogador haci¨¦ndose pasar por mujer. Pues bien, el Test de Turing consiste simplemente en sustituir en este juego de imitaci¨®n el papel del hombre por un ordenador,de tal forma que si consigue confundir al interrogador, haci¨¦ndole creer que es la mujer, diremos que el ordenador es inteligente.

Si bien es cierto que hasta ahora no hay ning¨²n programa de ordenador que haya superado este test, hay que decir que tampoco es realmente un objetivo de los investigadores en IA conseguir superarlo y, por lo tanto, no se han dedicado muchos esfuerzos a ello. El principal motivo es que este juego de imitaci¨®n, en base al estado actual de la IA, no es un buen indicador para determinar si una m¨¢quina es inteligente ya que, como mucho, solamente eval¨²a aquellos procesos cognitivos que son susceptibles de ser expresados verbalmente. Sin embargo, hay otros procesos cognitivos fundamentales que no son verbalizables y cuya modelizaci¨®n y evaluaci¨®n son imprescindibles en IA.

El ejemplo m¨¢s paradigm¨¢tico es la actual investigaci¨®n en robots aut¨®nomos cuyo objetivo es dotarles de sofisticadas habilidades sensoriales y motoras, que permitir¨¢n que dichos robots puedan aprender a reconocer y comprender lo que vean, toquen, oigan y huelan. Tambi¨¦n deber¨¢n tener capacidades de razonamiento espacial para aprender a interpretar su entorno, que generalmente incluir¨¢ a otros robots y tambi¨¦n a seres humanos, lo que requerir¨¢ que desarrollen capacidades de socializaci¨®n. Para poder medir los progresos hacia estos objetivos, un test como el propuesto por Turing no sirve. Necesitamos un conjunto de tests que eval¨²en todo el rango de capacidades que conforman la inteligencia y, en particular, la capacidad de adquirir conocimientos de sentido com¨²n, el problema m¨¢s importante que debemos resolver para lograr inteligencias artificiales de prop¨®sito general.

Pero a¨²n hay m¨¢s contribuciones cient¨ªficas de Turing. En una conferencia en la Sociedad Matem¨¢tica de Londres, en 1947, disert¨® sobre la posibilidad de construir m¨¢quinas conexionistas, basadas en redes de neuronas artificiales, con capacidad de aprendizaje. Concepto sorprendentemente vigente en los actuales sistemas conexionistas de IA. La ¨²ltima, y asombrosa, noticia sobre la genialidad de Turing es del pasado febrero. Investigadores del King's College de Londres han confirmado experimentalmente una teor¨ªa que Turing formul¨® hace 60 a?os y que explicaba c¨®mo se generan los patrones biol¨®gicos que dan lugar, por ejemplo, a las rayas en los tigres o las manchas en los leopardos. El estudio, publicado en la prestigiosa revista Nature Genetics, demuestra que dichos patrones se deben a la interacci¨®n de un par de morfogenes, uno inhibidor y otro activador, tal y como predec¨ªan las ecuaciones que hab¨ªa formulado Turing. Este resultado es de tal magnitud que puede incluso tener aplicaciones importantes en medicina regenerativa.

A nadie se le escapa pensar cu¨¢ntas veces m¨¢s nos hubiera asombrado Alan Turing con contribuciones cient¨ªficas de primer orden si la intolerancia no se hubiera cruzado en su camino.

Ramon L¨®pez de M¨¢ntaras es cient¨ªfico del Instituto de Investigaci¨®n en Inteligencia Artificial del CSIC, en Barcelona

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