La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Archivos de la categoría ‘Citas’

Subasta de un dólar: no jugar no es la única forma de ganar, pero casi

Publicado por Carlos en octubre 14, 2009

Dollar auction

El tiranosaurio está proponiendo un juego teórico clásico: la subasta de un dólar. El comportamiento descrito en la viñeta en el que se produce una guerra de pujas sin control se ha observado en simulaciones reales del juego, lo que indica cómo el factor psicológico domina en ocasiones al análisis racional.

Si ambos jugadores son racionales y su único objetivo es maximizar el beneficio propio, el juego termina en la primera puja, cuando el jugador #1 ofrece $0,99. El segundo jugador no pujará ya que cómo mínimo debería ofertar $1,00 y en el mejor caso se quedaría como está, y lo más probable es que se desatase una guerra de pujas en ese momento. También pueden intentar acordar una estrategia común, de manera que el jugador #1 puje con $0,01, el segundo no puje, y luego se repartan el dólar. El problema es determinar cómo, ya que el jugador #2 puede exigir $0,98 bajo amenaza de “o eso o nos arruinamos los dos”. Sería racional aceptar el trato, ya que los dos salen ganando, pero ¿es racional tomar una decisión basándose en una amenaza irracional? En cualquier caso lo más probable es que en la práctica el jugador #2 se conformara con $0,49 o incluso menos. Somos animales cooperativos en el fondo.

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Al Mal Tiempo, Postgrado

Publicado por Carlos en octubre 7, 2008

Guess who's coming to grad school?

Tirando del saber popular, a la ilustración de la izquierda podríamos añadir “pan para hoy, y hambre para mañana”, y a la de la derecha “a buen hambre no hay pan duro”, lo que demuestra que no sólo es muy sabio el refranero, sino que además tiene miga. La correlación entre las fluctuaciones de la tasa de desempleo y la de inscripciones en estudios de postgrado es además ciertamente interesante (ρ=0.76 es un valor que sugiere una interrelación más que razonable).

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El amigo de Wigner y los misterios de la mecánica cuántica

Publicado por Carlos en agosto 18, 2008

Eugene Paul Wigner

Eugene Paul Wigner (1902-1995)

La física se está volviendo terriblemente compleja, tanto que para cuando un físico aprende lo suficiente para comprender la naturaleza de los problemas ya es demasiado viejo para solucionarlos.

Eugene Wigner, físico y matemático húngaro

Eugene P. Wigner fue un físico y matemático de origen húngaro, fundamentalmente conocido por su investigación en el área de la mecánica cuántica y la física nuclear, la cual le valdría en 1963 el Premio Nobel de física. Científico de enorme talento, realizó también incursiones en un campo de índole más filosófica en relación a la interpretación de la mecánica cuántica como descripción de la realidad física, y más concretamente del papel que un observador consciente juega en el modelado de dicha realidad.

A grandes rasgos, un sistema se describe mecanico-cuánticamente mediante una función de onda que evoluciona en el tiempo y que contiene nuestro conocimiento sobre el mismo y los estados en los que puede encontrarse. A nivel macroscópico esta descripción no es determinista, ya que a partir de la función de onda sólo pueden determinarse probabilidades de cada uno de los estados del sistema. En un nivel práctico, el proceso de observación de dicho estado constituye una medida del sistema, y si se repite un gran número de veces la distribución de probabilidad de los resultados tenderá a reproducir la predicción de la función de onda. Existen en cualquier caso un número de cuestiones de fondo de naturaleza ontológica, tales como por ejemplo la realidad física de la función de onda, o el significado preciso de medida u observación.

Desde el punto de vista más clásico, la interpretación de Copenhague sugiere que la función de onda no es más que una construcción matemática sin naturaleza real, y que el proceso de medida resulta en un colapso de dicha función, obteniéndose un resultado de la observación de acuerdo con las probabilidades indicadas por la función de onda. Un punto de vista diametralmente opuesto, la interpretación de los múltiples universos, se basa en la idea de decoherencia cuántica, y sugiere que cuando la interacción de un sistema con su entorno alcanza un estado irreversible (diferentes partes de la función de onda del sistema se entrelazan con la función de onda del entorno de manera que no pueden seguir interfiriéndose), se produce una ramificación en universos alternativos en los que la función de onda parece haber colapsado a cada uno de los posibles resultados de la interacción. Ambas interpretaciones –la de Copenhague y la de los múltiples universos– tienen a su vez diferentes variantes (véase también el apunte de Pedro J. en relación a estos aspectos).

El experimento del gato de Schrödinger

El experimento del gato de Schrödinger

Interpretaciones como la de los múltiples universos simplifican la cuestión del proceso de medida, en particular en relación a la participación de un observador consciente, aunque la divergencia de un número potencialmente infinito de universos pueda parecer una solución poco económica. Por otra parte, la interpretación de Copenhague adolece de la vaguedad de la noción de medida, y es precisamente en este contexto en el que Eugene Wigner propuso el experimento mental conocido como el “amigo de Wigner”. Este experimento es una extensión del conspicuo experimento del gato de Schrödinger, y en él suponemos que la celda del gato está dentro de una celda mayor en la que hay otro científico que participa en el experimento (además de Wigner que permanece en el laboratorio fuera de ambas cajas). De acuerdo con la interpretación de Copenhague del experimento clásico, el gato esta en un estado de superposición vivo/muerto hasta que el observador abre la caja y comprueba su contenido. En el experimento de Wigner se procede del mismo modo, pero dado que el amigo de Wigner está a su vez dentro de una caja, el primero no sabe qué es lo que este último ha observado hasta que él mismo abra la celda y le pregunte. La cuestión es: ¿está el gato en un estado macroscópicamente definido una vez que el primer observador abre la caja, o sólo cuando Wigner descubre el resultado final? De asumir que no lo está en el momento en el que el amigo de Wigner abre la caja del gato, sino que se produce una superposición “gato vivo-amigo feliz”/“gato muerto-amigo triste”, podemos aplicar el mismo razonamiento a Wigner con relación a un tercer observador, y así sucesivamente. Se ha producido una catástrofe de von Neumann que sólo se puede solventar si se asume que fue el primer observador consciente el que hizo que la función de onda colapsara.

Nuevamente, la interpretación de los múltiples universos elimina esta aparente necesidad de un observador consciente, pero no es la única. Por ejemplo, teorías de colapso objetivo, e.g., la abogada por Roger Penrose, simplifican la cuestión: tan pronto como la superposición de estados alcanza una complejidad crítica se produce el colapso de manera espontánea. Ambas interpretaciones resultan satisfactorias, partiendo por supuesto de la base que el observador consciente no ha de tener ningún papel especial, lo cual parece bastante razonable. Como dijo Einstein, “¿de veras piensas que la Luna no está cuando no la miras?

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La visión de un pionero de la computación evolutiva

Publicado por Carlos en abril 5, 2008

Hans-Paul Schwefel during his keynote speech (picture taken by JJ)Uno de los mejores momentos del multicongreso de la semana pasada fue la charla plenaria que impartió el profesor Hans-Paul Schwefel. Para quien no esté muy familiarizado con el área de los algoritmos evolutivos, hay que aclarar que los antecedentes más recientes de la computación evolutiva surgieron de manera independiente y casi simultánea en tres lugares, dando lugar a otros tantos paradigmas clásicos: los algoritmos genéticos, la programación evolutiva, y las estrategias de evolución. Estas últimas se originaron en Alemania, allá por los años 70, y el Prof. Schwefel fue uno de los creadores -junto con el Prof. Ingo Rechenberg- del enfoque tal como lo conocemos hoy en día. El profesor Schwefel es pues uno de los pioneros del área, y precisamente la charla que impartió se titulaba “A pioneer’s view onto evolutionary optimization“. La charla fue realmente enriquecedora, no tanto por lo aspectos técnicos (que no eran el foco de la charla) sino por la perspectiva personal que el Prof. Schwefel aportó.

Una charla de este tipo es normal estructurarla de manera temporal: pasado, presente y futuro, y ésta fue precisamente la estructura de la misma pero con una original variación: empezamos por el futuro, seguimos con el presente y acabamos con el pasado. Las dos primeras partes fueron bastante rápidas. En relación al futuro, el Prof. Schwefel expresó su esperanza en lo que la tecnología evolutiva puede conseguir, pero fue prudente al no hacer predicciones muy precisas. De hecho, ilustró esta parte con algunas citas que para algunos debieron ser realmente sonrojantes. La primera es un comentario de un revisor de su trabajo seminal sobre estrategias de evolución en 1970:

No hay necesidad para otra técnica adicional [al seguimiento del gradiente] de optimización.

Todo un ejemplo de revisor con perspectiva cuyas palabras están cubiertas de gloria. La segunda cita provenía de un portavoz de IBM en 1974:

La computación paralela no estará disponible antes del año 2000.

Así le ha ido a IBM ultimamente. A la luz de estos ejemplos de visión de futuro, solo cabe afirmar que en los años venideros habrá grandes sopresas en relación con la capacidad y aplicaciones de los algoritmos evolutivos, en particular en campos emergentes con problemas de gran complejidad como la biotecnología.

La parte de la charla dedicada al presente fue también breve, y se limitó a constatar el crecimiento exponencial de la comunidad y de la producción científica del área. Entramos entonces en la parte de la charla dedicada al pasado, en la que el Prof. Schwefel relató su experiencia en primera persona de los inicios de las estrategias de evolución, los desafíos encontrados, y las lecciones aprendidas. La primera de todas fue “espera lo inesperado”, y se obtuvo a partir de los experimentos que realizó para encontrar el diseño óptimo de una tobera. Esta tobera se concebía como dos embudos enfrentados: por una de las bocas anchas entraba un fluido compuesto de gas y líquido a alta velocidad, se pasaba por un cuello de botella, y se producía la expulsión por la otra boca. El objetivo era conseguir el máximo impulso, y para ello había que jugar con parámetros tales como la amplitud de boca de entrada, de la boca de salida, del cuello de botella, y la distancia de dicho cuello de botella en relación a las bocas. El Prof. Schwefel tuvo la primera de las “ideas locas” al pensar que no necesariamente era ésa la forma óptima, y que podría ser que entre la boca de entrada y la boca de salida hubiera otro tipo de ensanches y estrecheces. Aplicando la incipiente tecnología de las estrategias de evolución, obtuvo el siguiente (sorprendente) resultado:

Nozzle optimization

La animación muestra la evolución de la forma de la tobera, desde su configuración inicial a la final. En su momento fue todo una sorpresa el entender por qué ese diseño era bueno, y motivó un interesante estudio por parte de físicos e ingenieros. Por su parte, el Prof. Schwefel estudió también los aspectos algorítmos de la estrategia de evolución, lo que dio lugar a diferentes generalizaciones tales como la generación de múltiples descendientes, el empleo de estrategias no elitistas (la estrategia ‘coma’), y el empleo de recombinación además de mutación para construir la descendencia. La siguiente parte de la charla se ocupó de algunos de los temas que abordó en años posteriores, en relación al gap que separa la computación evolutiva de la evolución natural (objetivos normalmente estáticos, un único criterio de optimización, codificación fija, evolución síncrona, etc.). Entre otros aspectos, el Prof. Schewefel habló de estrategias de evolución con estructura espacial, con simulación de procesos depredador/presa, con introducción de sexos, y con codificación diploide.

En resumen fue todo un placer asistir a esta charla, tanto por su contenido, como por el orador, una persona sencilla y afable con la que da gusto conversar. Charlas como ésta son las que hacen que una conferencia se recuerde al cabo del tiempo.

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La Creación según Douglas Adams

Publicado por Carlos en marzo 20, 2008

Douglas N. AdamsAl principio se creó el Universo. Esto hizo que mucha gente se enfadara, y la mayoría lo considera una mala jugada.”

Douglas Adams (1952-2001), escritor británico

Hace unos días -el 11 de marzo- Douglas Adams hubiera cumplido 56 años. Ahora podrá disfrutar de la compañía de Arthur C. Clarke, y conversar sobre el sentido del Universo y las civilizaciones alienígenas.

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Adios a Arthur C. Clarke

Publicado por Carlos en marzo 19, 2008

Arthur C. Clarke

 

Sir Arthur C. Clarke acaba de morir. Apenas hace tres meses tuvimos ocasión de conmemorar su nonagésimo cumpleaños, y disfrutar de un vídeo en el que reflexionaba sobre su trayectoria vital. Como Sir Arthur reconocía, había tenido una vida llena de experiencias y avances científicos que no podía imaginar. En sus propias palabras:

Al llegar a las noventa órbitas no me arrepiento de nada ni tengo más ambiciones personales, pero si se me permiten tres deseos serían éstos: en primer lugar, me gustaría ver alguna evidencia de vida extraterrestre; [...] en segundo lugar me gustaría ver que nos liberamos de nuestra adicción al petróleo y adoptamos fuentes limpias de energía; [...] el tercer deseo es más cercano a casa, [...] que la paz al fin se establezca en Sri Lanka lo antes posible.

Lamentablemente no ha podido ver realizarse estos tres últimos deseos, pero confiemos una vez más en su capacidad visionaria, y esperemos la pronta materialización de los mismos. Descanse en Paz, Sir Arthur.

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Pedantería Planetaria

Publicado por Carlos en marzo 6, 2008

La revista National Geographic realizó un concurso para encontrar una frase nemotécnica con la que los niños puedan recordar los nombres de los planetas (planetas enanos incluidos) del Sistema Solar. La ganadora ha sido una niña de 11 años llamada Maryn Smith con la frase

“My Very Exciting Magic Carpet Just Sailed Under Nine Palace Elephants”

Sistema Solar

La iniciales de cada palabra corresponden a Mercurio, Venus, la Tierra (Earth), Marte, Ceres, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno, Plutón y Eris. La frase es todo un logro del sinsentido (“mi muy excitante alfombra mágica acaba de navegar por debajo de nueve elefantes palaciegos“), lo que de hecho es positivo a efectos de memorizarla (si es que hay alguien que lo necesita, que esa es otra). En cualquier caso, no tiene ni de lejos el encanto del nemotécnico de las clases espectrales estelares:

“Oh Be a Fine Girl, Kiss Me!”

Classificación Espectral Estelar

Es lo que tienen las estrellas, que invitan al romanticismo.

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Un poco de compostura

Publicado por Carlos en febrero 16, 2008

War Room (Dr. Strangelove or How I Learned to Stop Worrying and Love the Bomb)Caballeros, no pueden pelearse aquí dentro. Ésta es la Sala de Guerra.”

Merkin Muffley, Presidente de los EE.UU., a uno de sus generales y al embajador ruso.

La mordacidad de Kubrick era brillante, pero sólo un presidente de los EE.UU. interpretado por Peter Sellers podía tener esa flema británica. La escena puede verse aquí.

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C.A.R. Hoare cumple hoy 74 años

Publicado por Carlos en enero 11, 2008

C.A.R. HoareHay dos formas de realizar un diseño software: hacer que sea tan simple que sea obvio que no tiene deficiencias, o hacer que sea tan complicado que no tenga deficiencias obvias. El primer método es más difícil.

C.A.R. Hoare (1934-), informático británico

Las “viejos cocodrilos” de la programación siguen cumpliendo años, y hoy le toca a Sir Charles Anthony Richard “Tony” Hoare, que cumple 74. A Hoare le debemos una de las joyas de la algorítmica, el algoritmo de ordenación quicksort, y el lenguaje formal CSP, en el que se basa Occam (lenguaje que en su día me dio tardes de gloria programando transputers). También desarrolló una lógica formal para verificación pre-post de algoritmos (qué tiempos aquellos, buscando invariantes en los bucles; luego vendría Dijkstra con su semántica de transformación de predicados y sus precondiciones más débiles). En 1980 recibió el premio Turing por “sus contribuciones fundamentales a la definición y diseño de los lenguajes de programación”. La frase del encabezado está tomada precisamente de su discurso de aceptación.

Hoare estuvo en 2005 en España, en el Primer Congreso Español de Informática, y dio una charla plenaria sobre software verificable. Se mostró en todo momento como una persona muy afable, y con toda amabilidad y la mayor de las sonrisas atendía a todo el que luego le buscaba para comentarle algo, o simplemente presentarle sus respetos. Sin duda, Sir C.A.R. Hoare es todo un caballero.

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Donald Knuth cumple hoy 70 años

Publicado por Carlos en enero 10, 2008

Donald E. Knuth

“Ciencia es aquello que conocemos lo suficientemente bien para explicárselo a un computador. El resto de lo que hacemos es Arte.

Donald Ervin Knuth (1938-), informático estadounidense

Hoy cumple 70 años Donald E. Knuth, uno de los padres fundadores de la algorítmica. A él debemos The Art of Computer Programming y el TeX, gracias al cual toda la comunidad científica no está a estas horas en las manos de Microsoft Word. Además de científico genial, Knuth siempre ha tenido un humor y un punto geek fantásticos. Por ejemplo, la versión i-ésima de TeX se identifica con la expansión en i dígitos de π, al igual que hace con METAPOST y el número e. También tiene la ocurrencia de emitir cheques por 2.56$ (1 dólar hexadecimal) a favor de quien encuentre un error en algún libro suyo (estos cheques son un trofeo cotizadísimo).

Su padre tenía una imprenta, y por ahí quizás venga el desarrollo de TeX, y su obsesión por la tipografía, que le ha hecho afirmar que no puede ir a comer a un restaurante, ya que no deja de mirar las fuentes tipográficas de la carta del menú. De todas formas, además de con la cita de más arriba, me quedo con otra suya sobre las matemáticas:

“¡Una fórmula matemática no debería ser nunca propiedad de nadie! Las matemáticas pertenecen a Dios.”

y con otra bastante irónica sobre la verificación formal:

Ten cuidado con este código. He demostrado su corrección, pero no lo he llegado a probar.”

{\cal FELICIDADES} , Profesor Knuth.

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