La Singularidad Desnuda

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

La visión de un pionero de la computación evolutiva

Posted by 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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8 comentarios to “La visión de un pionero de la computación evolutiva”

  1. Pedro J. said

    Uno de las entradas más interesantes que he leído últimamente. Tenía perdida la pista a la computación evolutiva que pensaba había sido una buena idea pero que nadie tenía muy claro cómo sacarle provecho práctico.

  2. Carlos said

    La verdad es que hay muchísimo moviéndose en el área de los algoritmos evolutivos, tanto a nivel académico como aplicado. JJ y yo hicimos recientemente un análisis de la comunidad de EC empleando redes sociales (construidas a partir de bases de datos de publicaciones), y hay algunos datos muy interesantes. Por ejemplo, hay alrededor de 2000 autores que publican cada año algún trabajo sobre EC, de los que la mitad lo hacen por primera vez en su carrera. De hecho, van a salir este año tres nuevas revistas específicas de EC, así que la cosa va para adelante.

  3. JJ said

    La foto no es muy buena… Pero buen resumen.

  4. Alfonso FR said

    ¿Estará por ahí disponible el audio, o incluso el vídeo, como sucedió con la de Richard Dawkins, Lewis Wolpert y Steve Jones sobre Evolución y Complejidad?

    http://alfonsoycia.blogspot.com/2007/09/evolucin-y-complejidad.html
    https://singularidad.wordpress.com/2007/08/23/video-de-richard-dawkins-lewis-wolpert-y-steve-jones-sobre-evolucion-y-complejidad/

  5. ju4nm4 said

    que interesante :S ne impacto, buen material!! me parece genial tu blog, esta clase de blogs hay que darlos a conocer, te invito a unirte a nuestro directorio gratuito y dar de alta tu blog, visita directorioblogweb exitos un saludo! excelente!!!!!!!!!!

  6. Carlos said

    @Alfonso FR: me temo que no. Bien pensado, hubiera sido una muy buena idea. Creo que habrá que instaurar como una norma esto de grabar las intervenciones plenarias. De lo contrario, como decía Roy en Blade Runner: “todos esos momentos se perderán en el tiempo como lágrimas en la lluvia.” 😉

  7. Marcelo said

    Hi, Carlos!

    Would be there some problem if I translated this post to English and publish it at my blog? Of course, the credit is all yours.

    I think it is a nice overview upon Professor Hans-Paul Schwefel talk at EvoStar and, despite a little late, it is a great opinion to take into account.

    If you permit me to translate, contact me via email or at my blog.

    Hasta la vista!

    Marcelo

  8. […] from a Spanish posting made by Carlos and put on-line at his blog (La Singularidad Desnuda). See here for the original […]

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