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abril 14, 2005

ENTREVISTA: STEPHEN WOLFRAM
Una revolución a la medida de los autómatas
¿Cuál es la diferencia entre un hombre y una computadora? Ninguna, dice Stephen Wolfram. Y si la ciencia se atreve a seguir sus estudios en el área de los autómatas celulares, asegura, dará un repentino vuelco. Aquí, la palabra del físico que se mide con Darwin y Newton y la opinión, acaso más prudente, de un científico argentino.
ANDRES HAX.
Stephen Wolfram es un nombre desconocido fuera de ciertos círculos académicos y tecnológicos, pero hay quienes aseguran que, en pocos años, este científico podrá estar en la selecta lista que incluye a Newton, a Darwin y a Einstein. Por absurdo y mesiánico que suene, Wolfram afirma que sus descubrimientos —publicados en 2002, en un volumen de más de 1200 páginas titulado A New Kind of Science (Un nuevo tipo de ciencia, abreviado: NKS), disponible gratis en Internet— producirán una revolución drástica y total en la ciencia y la tecnología. Provocarán lo que Thomas Kuhn llamaba un "cambio de paradigma". ¿Quién es Wolfram? ¿Con qué derecho se ha autodenominado el Newton del siglo XXI? ¿Qué es lo que descrubrió? ¿Es posible que tenga razón?
Wolfram es un físico ingles de 46 años que vivió más de la mitad de su vida en los Estados Unidos. Publicó su primer artículo sobre física de partículas a los 14 años; estudió en Eton y en Oxford, y se doctoró en el Instituto de Tecnología de California a los 20 años; un año después, en 1981, recibió una de las becas más codiciadas de los Estados Unidos, la MacArthur. Enseñó en varias universidades —incluyendo el Instituto para Estudios Avanzados de la Universidad de Princeton, donde trabajó Einstein entre 1933 y 1955— y luego se dedicó a formar su propia empresa para comercializar un software técnico llamado Mathematica, que lo hizo multimillonario. En los últimos veinte años realizó investigaciones acerca del comportamiento de los autómatas celulares: un campo dentro de la física computacional creado en los años 50 por el matemático húngaro John von Neumann.
El programa Mathematica tiene más de dos millones de usuarios (principalmente ingenieros y científicos) y permite generar gráficos complejos de cálculos matemáticos. Es una herramienta versátil que puede ser modificada por cada usuario según el objetivo que persiga. Para la revista Technology Review del MIT, el programa ha sido usado para tareas tan diversas como diseñar el velódromo para las Olimpíadas de Atlanta 96, calcular la velocidad de flujo de diferentes shampoos según los ingredientes de su fórmula y determinar cómo evolucionan los tsunamis al acercarse a la costa. Según la empresa de Wolfram, el programa se utiliza en 90 países, en todas las empresas que figuran en la lista anual de la revista Fortune y en las 50 universidades más prestigiosas del mundo.
Mathematica ha sido también la herramienta principal que utilizó en sus experimentos con autómatas celulares: programas simples que, siguiendo reiteradamente unas pocas reglas básicas, generan patrones complejos. Imagínese una grilla que tiene que ser rellenada según la siguiente regla: en la primera fila se rellena una casilla en negro; en cada fila sucesiva, una celda se rellena sólo si uno de sus vecinos en la fila anterior está rellena. Esta instrucción genera un dibujo parecido a una pirámide. Reglas de la misma naturaleza, un poco más complejas, pero simples al fin, pueden generar dibujos que se asemejan a las formas de copos de nieve, a los dibujos en caracoles y hojas, y hasta a la forma de galaxias. Son programas de este tipo los que Wolfram utiliza en lugar de las matemáticas clásicas para atacar las preguntas fundamentales de las ciencias tradicionales.
Un nuevo tipo de ciencia comienza así: "Hace tres siglos la ciencia fue transformada por la idea nueva, dramática, de que reglas basadas en ecuaciones matemáticas podían utilizarse para describir el mundo natural. Mi propósito en este libro es iniciar una transformación semejante, e introducir un nuevo tipo de ciencia basada en reglas muy generales que pueden ser expresadas en simples programas de computación". El corazón del libro es El Principio de Equivalencia Computacional que, según Wolfram, comparten absolutamente todos los procesos del universo. "Hay varias formas de definir el principio de equivalencia computacional", escribe Wolfram: "Casi todos los procesos que no son obviamente simples se pueden ver como computaciones de equivalente sofisticación".
La opinión de la comunidad científica sobre NKS ha sido mayormente negativa. Sus críticos más feroces dicen que Wolfram simplemente está ampliando un campo ya establecido y dándole otro nombre. Otros objetan que lo que presenta en su libro no es realmente ciencia porque no contiene predicciones que puedan ser comprobadas o refutadas. Wolfram asegura que se alejó del mundo académico para desarrollar sus ideas sin las continuas críticas y correcciones de los tribunales de pares. Los detractores de Wolfram insisten, sin embargo, en que los procesos de referato de las publicaciones científicas existen justamente para evitar disparates como los de NKS. Dicen además que la prosa de Wolfram es repetitiva e imprecisa y que podría haber presentado sus ideas en un décimo del espacio que ocupan. El tiempo dirá si el camino solitario de Wolfram resultó ser mera vanidad o la primera revolución científica del nuevo milenio. Respondiendo por mail las preguntas de Ñ, Wolfram apuesta por el segundo escenario.
- —Afirma que su libro va a introducir un cambio de paradigma en la ciencia de la magnitud del cambio que inició Darwin...
- —Si hay una analogía probablemente es ésta: Darwin hizo un viaje alrededor del mundo y vio una cantidad de fenómenos biológicos que lo llevaron a un nuevo paradigma. Yo he realizado muchos viajes abstractos en el mundo de la computación y vi todo tipo de fenómenos impresionantes que me llevaron a un nuevo paradigma que, creo, va a ser importante para la ciencia y la tecnología. De hecho, tengo mucho que decir sobre las preguntas fundacionales de biología que le interesaban a Darwin.
- —¿Cuándo serán aceptados sus descubrimientos por la comunidad científica?
- —Esto es inevitablemente un proceso gradual. Pero creo que hubo un muy buen comienzo. Ahora mismo, por ejemplo, se están escribiendo entre uno o dos artículos científicos por día sobre NKS. Estoy seguro de que dentro de una década va a haber mucha gente que ha construido su carrera sobre la base de NKS, y que habrá muchas organizaciones basadas en ella. Dentro de cincuenta años estimo que se producirá más tecnología basada en NKS que basada en la ciencia tradicional. Llegado ese momento, NKS se considerará simplemente como otra rama de la ciencia, como la física o la química. La mayoría de sus conceptos centrales serán comunes y corrientes y algunos se enseñarán en los colegios a la par de la matemática. Probablemente nadie se acordará de que la aceptación de NKS demoró unos años.
- —En su libro no hay ecuaciones matemáticas. ¿La ciencia que usted propone vuelve obsoletas las matemáticas?
- —La matemática tradicional seguramente será útil para varias cosas. Pero lo que hace NKS es permitirle a uno hacerse nuevas preguntas y abrir nuevas áreas de investigación. En realidad, ofrece una especie de generalización de las matemáticas y, como en matemáticas, uno puede utilizar un formalismo elaborado. Pero al escribir el libro me tomé mucho trabajo en pulir mis ideas para que pudieran ser descriptas sólo con palabras e imágenes.
- —Su teoría habla inclusive del libre albedrío.
- —Yo creo que la historia del universo —y de todo lo que éste contiene— está completamente determinada. Pero el punto clave de irreductibilidad computacional es que demuestra que esto no tiene por qué ser algo aburrido. Aunque está determinada aún puede ser impredecible y sorprendente. Y es irreducible, por lo tanto tenemos que vivirlo para ver lo que pasa. Eso me parece que nos ennoblece: el saber que nuestra historia no puede ser comprimida, que no podemos predecir su resultado sin vivirlo. NKS trae a la ciencia muchos temas que previamente sólo trataban la filosofía o la teología. Y algo que a primera vista parece desconcertante es que aparentemente dice que los seres humanos somos menos especiales de lo que habíamos creído. Pero así avanza la ciencia. La revolución copernicana demostró que no vivimos en un punto especial del universo. NKS nos dice que tampoco ocupamos un lugar especial dentro del mundo computacional. De todas maneras nos dice algo que nos ennoblece: que somos tan complejos computacionalmente como el universo físico.
- —El cientifico Ray Kurzweil dice de las autómatas celulares de Clase 4, "no siguen evolucionando hacia una forma compleja, ni tampoco desarrollan nuevas características.no evolucionan, por ejemplo, hasta convertirse en insectos o humanos o preludios de Chopin" ¿Es una crítica devastadora al Principio de Equivalencia Computacional?
- —¡Las autómatas celulares de Clase 4 en realidad pueden crear muy buena música! Son necesarios muchos experimentos concretos para lograr una buena intuición para sistemas de autómatas celulares. Cada vez que digo "No pueden hacer tal cosa" finalmente estoy equivocado. Siempre me ocurre. Es que nunca me puedo imaginar cómo hacen "tal cosa". Creo que en las siguientes décadas veremos unos sistemas tecnológicos con reglas extraordinariamente básicas pero que harán cosas increíblemente sofisticadas. Y en consecuencia, las intuiciones básicas de las personas cambiarán y al fin el Principio de Equivalencia Computacional va a parecer casi obvio.
- —¿Cómo ve el futuro de la raza humana?
- —Va a haber más y más mezcla entre computadoras y humanos. Muchas de nuestras actividades —aun las cognitivas— serán exitosamente "tercerizadas" a computadoras. Y entonces surgirán preguntas del tipo qué distingue esencialmente a las computadoras de los seres humanos. El Principio de Equivalencia Computacional dice que nunca habrá nada fundamentalmente distinto entre ambos. Significa entonces que la diferencia tiene que venir de la historia. Será esa hilacha de la historia la que distinguirá a los seres humanos.
- —¿De los múltiples campos de investigación científica cuáles cambiarán radicalmente por sus descubrimientos?
- —Dos cosas ya están sucediendo. Primero hay un NKS básico emergiendo: un nuevo tipo de ciencia pura. Es como una especie física, o química, o matemática pero concentrada en sistemas en el mundo computacional. Segundo: ideas y resultados del puro NKS se están aplicando en muchas otras áreas que ni siquiera son ciencias, como la música y la arquitectura. Dentro de la ciencia clásica veo muchas posibilidades. Dentro de la biología, por ejemplo, se intenta explicar la manipulación de células usando NKS; algo parecido al modo en el cual las ideas sobre la información digital contribuyeron, hace 50 años, a desentrañar el mecanismo del ADN. Parece haber muy buenas posibilidades en áreas de la ciencia donde hay una complejidad obvia pero que es difícil lograr reproducirla. Areas como la lingüística, la economía, las ciencias sociales y las ciencias cognitivas. Hay oportunidades bien claras e importantes en las ciencias de lacomputación y en las matemáticas también, aunque yo sospecho que las aplicaciones se construirán en base al NKS puro. En la física fundamental existe la posibilidad que se produzca un gran salto pero es difícil predecir cuándo.
- —Issac Newton escribió alguna vez que se había sentido "como un niño que hubiera estado jugando en la costa y divirtiéndose con una piedrita o un caracol —uno más lindo que el otro—, mientras la verdad estaba delante de mí como el océano, sin descubrir". ¿Como describiría las décadas en las que se pasó investigando?
- —Para mí ha sido una experiencia increíble comenzar a investigar el mundo computacional. La cita de Newton describe el método tradicional matemático: estudiar esas "piedritas" buscando una más linda que la otra. Yo tuve la ventaja de vivir en la época de las computadoras y de tener las herramientas para investigar el mundo computacional de una forma más sistemática. Allí, en vez de encontrar piedritas encontré todo tipo de criaturas asombrosas que se comportan de maneras asombrosas. Pero hay tanto más para descubrir en el mundo computacional que podríamos usar en ciencia, tecnología y arte!
- —Que su libro esté disponible on line es muy importante en países como la Argentina, donde los presupuestos son muy ajustados. ¿Cuán importante será internet para difundir NKS a la comunidad global?
- —Siempre quise poner el libro en la red, aunque representar sus contenidos visuales es un desafío. Lo que es fenomenal de NKS es que una vez que se entiende lo único que necesitas para seguir investigando es una computadora; eso lo convierte en una empresa muy global. Estamos trabajando en una nueva forma de interactuar intelectualmente a través de Internet, planificando experimentos computacionales en vivo y por teleconferencia. Es un campo joven con tremendas oportunidades para una amplia gama de personas.