jueves, 30 de octubre de 2014

Supercomputadora Watson

Autor:
PhD. Guillermo Choque Aspiazu
http://www.eldiario.net/
Publicado en:
Agosto 9 de 2010

La idea de una red de computadoras diseñada para permitir la comunicación general entre usuarios de varias computadoras se ha desarrollado en un gran número de pasos. La unión de todos estos desarrollos culminó con la red de redes que se conoce como Internet. Esto incluía tanto desarrollos tecnológicos como la fusión de la infraestructura de la red ya existente y los sistemas de telecomunicaciones. Las más antiguas versiones de estas ideas aparecieron a finales de los años 1950. Implementaciones prácticas de estos conceptos empezaron a finales de los años 1960 y a lo largo de los años 1970. En la década de los años 1980, tecnologías que se reconocen como las bases de la moderna Internet, empezaron a expandirse por todo el mundo. En los años 1990 se introdujo la World Wide Web, que se hizo ampliamente aceptable y de uso común. Un método de conectar computadoras, prevalente sobre los demás, se basaba en el método de la computadora central o unidad principal, que simplemente consistía en permitir a sus terminales conectarse a través de largas líneas alquiladas. Un pionero fundamental en lo que se refiere a una red mundial, J.C.R. Licklider, comprendió la necesidad de una red mundial, según consta en su documento de enero de 1960 denominado “Simbiosis Hombre-Computadora”.


La empresa IBM es una de las más tradicionales y de gran alcance en el mundo tecnológico. El desarrollo de computadoras con el procesamiento de datos de alto rendimiento y las inversiones en inteligencia artificial, la tecnología que permite la creación de robos y androides en las películas, son algunos de los rasgos más característicos de la organización. Para estimular sus colaboradores y demostrar la calidad de sus productos, la multinacional afrenta a la inteligencia humana a través de desafíos nada comunes. Se trata de poner en práctica la vieja y muy discutida batalla entre el hombre y la maquina. Lo que está en boga es averiguar quién es capaz de “pensar” de manera más eficiente.

En 1997 la supercomputadora Deep Blue de IBM le ganó al maestro mundial de ajedrez Gary Kasparov, y esa fue quizás la primera vez que el mundo en la cultura popular despertó al hecho de que “esas máquinas tontas y de poder bruto pero sin inteligencia” quizás no eran tan “brutas” después de todo. El mismo Kasparov dijo en una de sus entrevistas al ser vencido, que de la manera que Deep Blue jugaba a él le daba la impresión de un profundo espíritu casi humano dentro de la máquina. Pasada más de una década, IBM está a punto de hacer historia otra vez, con una nueva super-computadora de última generación a la que llama Watson.

Los ingenieros de IBM durante los últimos años han estado desarrollando la supercomputadora Watson, el nombre fue asignado como un homenaje al fundador de la compañía Thomas J. Watson. La meta del grupo es hacer que esta computadora muy potente gane el concurso televisivo más famoso de los Estados Unidos, el Jeopardy. En este programa distribuido por la “Distribuidora de Televisión CBS”, tres participantes se organizan en frente de un panel con treinta pantallas, en las cuales son mostradas frases relacionadas a los más diversos temas, como política, ciencia, historia y cultura popular. Para ganar puntos, cada competidor debe formular una pregunta que tendría la sentencia escogida como respuesta.

Watson está siendo desarrollada con novedosas técnicas de hardware y software para nada más y nada menos competir contra Ken Jennings en el popular juego de televisión estadounidense denominado “Jeopardy!”, con un antecedente producido el año 2004 donde ganó setenta y cuatro veces consecutivas en ese programa, ganando dos y medio millones de dólares acumulados. Watson también ha sido capaz de ganarle a dos expertos jugadores de Jeopardy!: Dorothy Gilmartin y Alison Kolani, en cuatro partidos de seis jugados, esto en preparación para un futuro partido contra Ken Jennings, aunque se debe reconocer que por el momento, esta es una excepción a la regla, ya que muchos buenos jugadores de Jeopardy aun pueden ganar a Watson. Lo extraordinario de este logro es que Watson juega el juego tal cual juegan otros jugadores: Se crea un set al igual que la TV, se trae un anfitrión, todos los jugadores toman su posición, aunque Watson en realidad está en una habitación llena de máquinas en el piso de arriba, por lo que su “presencia” en realidad es virtual, y a Watson se le dan las preguntas a la misma vez que a los otros participantes, y tiene la misma cantidad de segundos para contestar que los otros participantes.

Lo más asombroso es que Jeopardy no es un simple juego de preguntas y respuestas repetitivas, sino uno que requiere de un muy profundo conocimiento tanto de historia y cultura popular actual, como de las más mínimas idiosincrasias del idioma inglés, incluyendo frases de doble significado, el uso de sarcasmo, etc. El verdadero desafío de Watson radica en interpretar los enigmas, las ironías, las sutilezas y subjetividades que puedan existir en el contenido presentado durante la disputa. Sin pensar en las posibilidades de los temas abordados, el corto tiempo de procesamiento de datos y la comprensión y adaptación de las preguntas en un lenguaje humano, mucho más compleja que los símbolos asociados al lenguaje computacional.

En otras palabras, Watson no es un simple “sistema experto”, sino uno que debe literalmente aprender millones de datos constantemente, hacer relaciones entre ellos, poder estudiar lo que sea que se le pregunte, e inferir, muchos dirían reflexionar, una respuesta. En su modo actual, a Watson se le puede hacer prácticamente cualquier pregunta que uno pueda imaginar de los miles de temas que se tratan en Jeopardy, y muchos otros más fuera de este, y está ya a un nivel que puede ofrecer respuestas más confiables que muchos humanos promedio. Watson es similar a Google en que es posible preguntarle lo que sea, pero con la diferencia de que entiende lo que se le pregunta, y además, no ofrece un lista de miles de enlaces en donde quizá se encuentre la respuesta buscada, sino que ofrece una única respuesta final, tal cual se la daría cualquier ser humano, en el caso de Watson directamente con una voz sintética.

Uno de los grandes avances que han permitido este tipo de máquinas, es el uso de análisis estadístico en la comprensión del lenguaje, así como en la extracción de información, algo que por décadas había sido poco práctico hacerlo a la escala que se hace actualmente, dado los fuertes requerimientos computacionales para procesar el lenguaje natural humano. Con análisis estadístico, es posible pensar de modo diferente a una computadora clásica, en donde debido a la base booleana, todo es un sí o un no, sino pensar como una mente más flexible, en donde es posible aceptar valores intermedios, así como los valores que más se aproximen a una respuesta final, aunque no sea precisamente la respuesta definitiva. Esto permite por ejemplo que estas máquinas hagan el equivalente de “adivinar” o “razonar para proporcionar la respuesta más adecuada posible según los datos conocidos” para así ofrecer posibles respuestas a las preguntas realizadas. Otro de los trucos detrás de Watson es el hecho de que aparte de conocer miles de textos de referencia, Watson no aplica una sola manera de “entender” este conocimiento, sino que utiliza centenares de distintos algoritmos, todos en paralelo, para entre todos descubrir cuáles son las respuestas estadísticamente más posibles para alguna pregunta determinada.

Las características sobresalientes de la supercomputadora Watson son: (1) Está constituida por una serie de racks de servidores. (2) Aprende millones de datos constantemente, hace relaciones entre ellos y computa una respuesta. (3) Utiliza centenares de algoritmos que procesa en paralelo para determinar cuáles son, estadísticamente hablando, las respuestas posibles para una determinada pregunta. (4) Emite las respuestas en tiempo real como si se tratara de un ser humano. (5) Es capaz de entender preguntas y responder con precisión a la velocidad de un concursante de Jeopardy. (6) Utiliza métodos de procesamiento paralelo, análisis estadístico aplicado a la comprensión del lenguaje natural, inteligencia artificial y técnicas avanzadas de extracción de información. (7) Reconoce voz humana y expresa sus respuestas con voz sintética. (8) El cerebro de Watson ha sido alimentado con miles de documentos de referencia: diccionarios, guías, tesis, manuales, tesauros, etc. (9) No está conectada a Internet ni requiere asistencia externa.

Es sin lugar a dudas un impresionante avance en inteligencia artificial y no se pierde nada soñando con la posibilidad de que en poco tiempo tecnologías similares puedan ser incorporadas a los navegadores de Internet, situación en la que no se estaría muy lejos de Multivac, quizá tampoco tan cerca. Si bien se suele utilizar el excelente rendimiento de distintos motores de ajedrez como muestra de superioridad de las computadoras sobre los seres humanos, se deja de lado un hecho igual de importante, a ser los pobres resultados que han obtenidos en el Go, ese juego ancestral inmortalizado por el ganador del Premio Nóbel Yasunari Kawabata y popularizado recientemente por el anime Hikaru no Go. En el Go, al igual que en las artes marciales, los niveles de juego son medidos por Dan. Son en total nueve niveles de Dan para profesionales, siete Dan para amateur y treinta kyu para los principiantes. Hace más de diez años, los mejores programas perdían hasta con niños y hoy en día han mejorado notablemente, es cierto, pero a lo sumo llegan a lograr un rendimiento de tercer Dan.

Volviendo a Jeopardy, los expertos no pensaban que fuese posible que una computadora lograse relacionar siquiera las preguntas del programa con una respuesta, al estar pronunciadas estas de manera tan vaga y alusiva, siendo además el campo abarcado amplio en extremo. Una computadora que comprende el lenguaje humano y responde en consecuencia, quizá en el camino hacia una conversación efectiva. Curiosamente, al hablar de Watson tras el fin de la competencia todos los participantes humanos se refirieron a la computadora como a “él”, como si fuese uno más de ellos. Los resultados obtenidos por la supercomputadora Watson permitirán: (1) Desarrollar aplicaciones que mejorarán la comunicación entre los seres humanos y entre éstos y las máquinas. (2) Mejorar los navegadores. (3) Mejorar las traducciones entre lenguas. (4) Contribuir con los avances de la Web Semántica.

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