El túnel de la ciencia

El martes se inauguró la XII feria expociencia/expotecnología en la ciudad de Bogotá, la cual en esta ocasión tiene cómo uno de sus principales atractivos el "túnel de la ciencia" patrocinado por el gobierno alemán y la sociedad Max Planck para la promoción de las ciencias. El túnel es una exposición itinerante que ha recorrido varios países latinoamericanos y en esta semana llega a Colombia. Puesto que soy miembro de la Asociación Colombiana para el Avance de la Ciencia, tuve el gusto de ir la inauguración, a la cual nunca llegó la Ministra de Educación- mostrando la importancia de la ciencia y la tecnología dentro de sus prioridades, o, siendo más benevolo, siendo víctima de su apretada agenda en estos días de manifestaciones estudiantiles-.

Paso a contarles mis impresiones sobre el túnel: Si bien en un principio la exposición parecía la de un pabellón más, me sorprendieron varias cosas interesantes en este túnel: la interesante organización de la exposición desde el microcosmos al macrocosmos; la calidad de las visualizaciones; y la buena preparación de los guías, casi todos ellos profesionales o estudiantes a punto de serlo. Se hace un recorrido interesante por los campos más actuales de las ciencias básicas (nanotecnología, el CERN, investigación genética, investigación en el cerebro, astrofísica) y la investigación que la sociedad Max Planck hace al respecto . Para la muestra les dejo una foto de la tabla periódica de los elementos químicos dibujada en forma de hélice espiral (tipo galaxia), lo que permite ver mejor sus periodos y su maravillosa organización.

No quedé muy satisfecho de los mecanismos interactivos ni de la disposición de la exposición, -sin similitud alguna con un túnel-, aunque no tuve tiempo de disfrutar todo el túnel, así que les pido tomar mi comentario con reserva.

Al lector que se encuentre en Bogotá le recomiendo que incluya entre sus planes del fin de semana esta visita a la feria en Corferias. Realmente vale la pena. Yo también volveré el Sábado a visitar la feria completa. !Allá nos vemos!

La investigación y la escuela según Jorge Wagensberg

Tuve la ocasión de escuchar a Jorge Wagensberg en el marco de la Feria Internacional del Libro en Bogotá.

Siempre es reconfortante escuchar a alguien con tal capacidad de conversación y lucidez en lo que dice hablando de investigación y ciencia.

El punto central de la charla fue su concepción del proceso de investigación en tres etapas, marcadas por tres placeres:

Primero está la sorpresa, la incomodidad al descubrir observando que algo en el mundo no encaja con la concepción que tenemos de él. Es decir, encontrar datos que no cuadran perfectamente en lo establecido. Eso, en su opinión, es un placer también.

Segundo, él menciona el proceso de conversar. Hizo mucho énfasis en conversar con otros, y en particular en la existencia de espacios para conversar como habilitadores de la ciencia. Por supuesto, también se trata de conversar consigo mismo y con las observaciones, pero ante todo, entre personas.

Tercero, el momento del descubrimiento, el !oh!, el lugar donde vemos algo que no habíamos visto y cambiar nuestra concepción del mundo.

A partir de ello surge una crítica a la escuela y a la enseñanza: en las instituciones usualmente no se genera primero el interrogante y la duda para abordar conocimiento preempaquetado. Al no surgir la duda en los estudiantes, no hay interés en los temas. Si hubiese interés, de todos modos los espacios no están organizados para la conversación, ni la conversación es alentada. Y por supuesto, el estudiante no llega a los descubrimientos, se le dan ya hechos, por lo que ninguno de los placeres o motivaciones está presente.

Ello me lleva de nuevo a la reflexión sobre si debemos empujar el carro o encender el motor para educar. Definitivamente, aunque tome más tiempo, debemos encender el motor.

Me encantó la idea de tener un agora para conversar con mucha frecuencia con todo tipo de personas en la Universidad. !Qué fantástico sería de verdad generar híbridos con otros colegas y otras facultades! Necesitamos un espacio así. En mi universidad y en muchas universidades.

Interesante, en definitiva, Jorge Wagensberg. Habrá que leerlo a ver si se mantiene el interés. Por ahora sus títulos de libros están muy bine escogidos, por ejemplo "Si la naturaleza es la respuesta, ¿Cuál es la pregunta?" o "Yo, lo superficial y el error". Buenísimo haber tenido la oportunidad de escucharle, y por supuesto de preguntarle. Queda uno con ganas de visitar los museos en los que ha colaborado. Y hasta de ver sus artículos, aunque de la Física no sea más que un amateur y no sea lo que más fácil se me da.

temporada de huracanes 2009

Vuelve y juega.... Desde la llegada del huracán Katrina (2005) he venido realizando un seguimiento detallado a las temporadas de huracanes en el Atlántico, a ver si es cierto aquello de que el mundo se va a acabar y de que cada vez tendremos más y peores huracanes debido al calentamiento global, o se trata más de un asunto de selección adversa.

Pues bien: De cuatro años, este es el tercero en el que la temporada de huracanes fue inferior al promedio. De hecho, fue la temporada más inactiva desde 1997 (superando al 2006), de acuerdo con el informe del Centro Nacional de Huracanes de los Estados Unidos. Indican ellos que la baja actividad de este año posiblemente se debió al fenómeno del Niño (el mismo que nos va a generar cortes de agua y luz después de Enero en Colombia y que ya los ha generado en gran parte de Latinoamérica).

Ni siquiera encontré una de esas hermosas e impresionantes fotos de huracanes que correspondiera al año 2009. En fin, si el próximo año la temporada se alborota, no me vengan con que es el fin del mundo.....

Newton, el arrogante

Una de las facetas de la vida de Newton que desconocía era la relacionada con su etapa como presidente de la Royal Society en Londres, durante cerca de 25 años. Leyendo el libro "The Discoverers" (Los descubridores) de Daniel J. Boorstin me enteré de la nada virtuosa vida de Newton durante los últimos años de su vida (de acuerdo con Boorstin, por supuesto).
El libro es, desde todo punto de vista, una lectura excelente; no es exactamente una historia de la ciencia, sino de grandes descubridores y vale la pena leerlo y disfrutarlo página por página. Por algo las credenciales de Boorstin son tan buenas.

La arrogancia y el abuso de poder fueron característicos durante esos años. Del Newton que en 1672, a sus 30 años, se sorprendía por las peticiones de la Royal Society para publicar su trabajo, y así en cierto modo, patentarlo, no quedaba ni la sombra.

Su pelea con Robert Hooke acerca de la primacía de las ideas de su Principia Mathematica ya mostraba indicaciones del estilo de Newton. Armó pataleta amenazando con no publicar el tercer libro, borró de los dos primeros todas las referencias que había hecho de Hooke, se negó a publicar los trabajos ópticos de Hooke y esperó hasta su muerte para aceptar la presidencia de la Royal Society.

Una vez allí, trató de manera déspota a John Flamsteed, quién había hecho grandes progresos en la medición de las estrellas, y no lo quiso dejar terminar sus cálculos, obligándolo a publicar solamente los datos de las observaciones sin ningún análisis. Para lograrlo acosó fuertemente a Mr. Flamsteed y de nuevo amenazó con no publicar sus avances. Flamsteed mismo recompró gran parte de la publicación para no ver el trabajo de toda su vida desperdiciado. Cuando Flamsteer, un ser enfermizo, se quejó de que la presión de Newton aumentaba sus dolores de cabeza, éste respondió que lo mejor para esos dolores era girar la cabeza con una liga hasta que la corona de la cabeza se entumeciera.

Y por último, se tranzó en la pelea más importante de su tiempo:la lucha por la la primacía en la invención del cálculo diferencial con Leibniz. Y la mejor muestra de abuso de poder fue el informa preparado por la Royal Society en 1712. Leibniz se había quejado de la manera poco decorosa en que Jhon Keil lo había acusado de plagiar a Newton.
La respuesta, que debía basarse en el comportamiento del Sr. Keil, fue solo una defensa de la primacía de Newton hecha por un comité "supuestamente" mundial pero que estaba compuesto de newtonianos de la casa. El reporte "imparcial" fue escrito en su mayor parte por Newton, y él mismo se tomó el trabajo de escribir de manera "anónima" una reseña y un resumen que fueron publicados varias veces en las revistas que él comandaba. Después dedicó un número entero de la revista más famosa, Philosophical transactions, a seguir imponiendo sus argumentos y a darle una fecha aun más antigua a la invención del cálculo por parte suya.
La publicación del remedo de veredicto fue un importante acto social de la Royal Society en el que Newton se vanagloriaba públicamente de la humillación inflingida a Leibniz, y de haber concluído que el tono y el comportamiento de Mr. Keil se explicaban por la furia y consternación de alguien ante un plagio.

Un estilo muy inglés el de Newton, ¿no?.

En ocasiones he escuchado que los hombres de ciencia deciden retirarse temprano de la arena directamente investigativa pues a partir de cierta edad son más un obstáculo que una ayuda al desarrollo del conocimiento. ¿pasó eso con el propio Newton? Algunos, como Boorstin, opinan que sí.

La pregunta anual de Edge: ¿qué lo cambiará todo?: Nanotecnología y calentamiento global

Imagen tomada de aquí, donde también hablan de percepciones sobre nanotecnología

Ya he hablado anteriormente sobre la fundación EDGE, un colectivo de científicos, artistas y visionarios bastante reconocidos que sostienen charlas acerca de cuánto les apetece, y en particular, acerca de nuevas tecnologías y nuevas ideas en la arena científica y cultural. Cada año sus miembros dan por escrito su opinión acerca de una pregunta. La pregunta de este año es: ¿qué lo cambiará todo? Para ser más precisos: ¿Qué ideas y desarrollos científicos que cambien completamente el panorama (el juego) espera usted ver mientras viva?
Leerlos es siempre una delicia, y mis pensamientos oscilan entre la opinión de que algunos están definitivamente chiflados (o el incapaz de ver lo que se nos viene soy yo) y la emoción que siempre me despierta ver lo que podría estar a punto de ocurrir en el mundo de la tecnología.

Esta vez me he decidido a traducir uno (por lo menos uno) y a postearlo en este blog. El autor: Eric Drexler, uno de los grandes divulgadores de la nanotecnología. (traducción libre. El link aquí para cualquier sugerencia o corrección)

LA DIFUSION DEL CONOCIMIENTO (por Eric Drexler)

El conocimiento humano cambia el mundo a medida que se difunde, y la difusión del conocimiento puede ser observada. Eso hace algunos cambios predecibles. Yo veo un gran cambio fluyendo debido a la difusión del conocimiento de dos hechos científicos: uno simple, obvio, y el otro complejo y enredado en mitos.

Primero: el hecho científico simple: El carbono permanece en la atmósfera por largo tiempo.

Para muchos lectores esto no es nada nuevo, si bien muchos que saben ésto cometen un error muy simple. Ellos piensan en el carbono como si fuera sulfuro con niveles de polución que suben y bajan según los niveles de emisión. Si se le pone tope a las emisiones de sulfuro, el problema se estabiliza; si se recortan a la mitad, el problema se reduce a la mitad. Pero el carbono es diferente: Se mantiene en el aire prácticamente por un siglo, casi por siempre. Se acumula. Póngale un tope a las emisiones, y el nivel sigue aumentando; reduzca las emisiones a la mitad, y el nivel seguirá aumentando. Aún profundos recortes no reducirán el problema, sólo la tasa a la que el problema crece.
En las blandas palabras del panel intergubernamental de cambio climático, "solo en el caso de una casi completa eliminación de las emisiones, puede la concentración atmósferica de CO2 estabilizarse como una constante ( de muy alto) nivel". Esta batalla heroica requeriría nuevas tecnologías y el reemplazo completo de la infraestructura actual de generación de energía, transporte y manufactura. Parece imposible. En el mundo real, Asia se está industrializando, la mayoría de las plantas nucleares usa carbón y las emisiones se están acelerando, incrementando las tasa de crecimiento del problema.

El segundo hecho (complejo y envuelto en mitos) es que éste problema, que parece casi imposible de solucionar, tiene una causa corregible: el ser humano no es muy bueno fabricando cosas, pero la física nos dice que podemos hacerlo mucho mejor.
Esto requerirá nuevos métodos de manufactura, métodos que trabajan con los bloques moleculares que construyen el mundo que vemos. En bosquejo, (digamos, análisis basado en física) máquinas industriales nanoescalares operando bajo principios bien entendidos podrían ser usadas para convertir simples componentes químicos en productos mejores de los que hoy tenemos, y hacerlo de maner rápida, limpia, no muy cara y a bajos costos energéticos. Si fuésemos mejores haciendo cosas, podríamos hacer esas máquinas, y con ellas los productos que reemplazarían la infraestructura que está causando el acelerado y al parecer irreversible problema del cambio climático.
¿Qué tipo de productos? Volviendo a la generación de energía, transporte, y manufactura, pintura de calles y autopistas recubierta con celdas solares (una película negra y resistente), carros con combustible reciclable (pulcro, ligero y eficiente) y fábricas de carros que caben en un garaje. Podríamos hacer eso fácilmente, en cantidades, si fuésemos buenos haciendo cosas.
Desarrollar las capacidades requeridas de manufactura molecular requerirá trabajo duro pero fructífero en escala global, convirtiendo el conocimiento científico en ingeniería práctica que permita construir las herramientas que podemos usar para, a su vez, hacer mejores herramientas.
EL objetivo que los físicos sugieren es una tecnología fabril con máquinas que ensamblan grandes productos a partir de partes hechas de partes más pequeñas y así sucesivamente, siendo las moléculas las partes más pequeñas, y las máquinas más pequeñas del tamaño de solo 100 veces dichas moléculas.
La ciencia básica para respaldar esta empresa ya floreció, pero la ingeniería ha tenido un comienzo lento debido a una razón peculiar: la idea de usar pequeñas máquinas para hacer cosas ha sido sobrecargada de mitología. Según la ficción y la cultura popular, parece que todas esas pequeñas máquinas son robots hechos de diamante y son peligrosa y mágicamente inteligentes, capaces de hacer cualquier cosa para nosotros, pero también capaces de reunirse en enjambres, multiplicarse y quizá comerse todo, incluidas probablemente tus medias.
En el mundo real, la manufactura de hecho ya usa robots, pero son máquinas inmóviles que trabajan en una línea de ensamblaje, poniendo la parte A en la ranura B, una y otra vez. No comen, no se embarazan, y hacerlas más pequeñas no las hará más inteligentes.
Hay un mito en ciencia también, de un tipo más formal, no una creencia en nanoinsectos resplandecientes, sino un esceptismo fundado en mundanas concepciones erróneas acerca de si la fricción nanoescalar y el movimiento termal van a sabotear las nanomáquinas, y si hay pasos prácticos que se puedan tomar en los laboratorios hoy día (Las respuestas son: No, y sí). Esta mitología parece generacional y regional: No la he encontrado en Japón, Corea, India o China, y es rara en la nueva generación de investigadores en Estados Unidos.
La Academia Nacional de USA ha publicado un reporte en manufactura molecular, y ha hecho un llamado para financiar investigación experimental. Una hoja de ruta preparada por Battelle con algunos laboratorios nacionales en USA ha estudiado los caminos a seguir, y ha sugerido direcciones para la investigación. Este conocimiento se va a difundir, y ello cambiará el juego.

Debo añadir un hecho más sobre manufactura molecular y el cambio climático: Si fueramos buenos haciendo cosas, podríamos hacer dispositivos eficientes para recoger, comprimir, y almacenar el dióxido de carbono de la atmósfera, y podríamos hacer colecciones de paneles solares lo suficientemente grandes para hacer ésto [la recolección de carbono] en una escala que valiera la pena. Un área de paneles solares, que sumada, cabría en una esquina de Texas, podría generar 3 teravatios. En el curso de 10 años, 3 teravatios producirian suficiente energía para remover todo el carbono en exceso que la raza humana ha añadido a la atmósfera desde la revolución industrial. En lo que se refiere a las emisiones de carbono, eso solucionaría el problema.

Grandes avances tecnológicos previstos para 2025

El consejo nacional de Inteligencia de los Estados Unidos ha hecho público en el mes de Noviembre un documento llamado Tendencias globales 2025: Un mundo transformado ("Global Trends 2025: A transformed world" que se puede consultar aquí). El documento establece posibles escenarios mundiales a 15 años vista, haciendo principal énfasis en los aspectos geopolíticos que conciernen a Estados Unidos. Habla de la tendencia de los países asiáticos (principalmente India y China) a tener un papel cada vez más relevante en el mundo, así como su tendencia a apoderarse de la riqueza mundial; da cifras concretas sobre el envejecimiento de la población y la escasez de recursos básicos que muchas personas ya viven y que se incrementará en estos 15 años;hace anotaciones sobre los riesgos teroristas y la reconfiguración de las fuerzas políticas más allá de las naciones (transnacionales del crimen, empresas multinacionales y religiones, por ejemplo). En fin, un documento interesante para todo aquel que quiera conocer las posibles tendencias del futuro y prepararse -o anticiparse- a ellas.
En lo que a este blog concierne, lo más interesante es un cuadro resumen llamado "Technology breakthroughs by 2.025" (Avances tecnológicos importantes para el 2.025), que establece las 10 tendencias tecnológicas más relevantes para el futuro del mundo que podrían desarrollarse y estar disponibles para 2.025. Las clasifican en probables, posibles y plausibles(de mayor a menor grado de posibilidad). Aquí van:

Probables

Computación ubicua : También llamada el "Internet de las cosas". La posibilidad de que los empaques de comida, el mobiliario, los documentos, y en fin, las cosas puedan ser localizadas, identificadas, puedan "comunicarse" entre sí y puedan ser controladas remotamente. Estas tecnologías están siendo primordialmente impulsadas para la reducción de costos en las cadenas de abastecimiento, el monitoreo de seguridad y eficiencia energética.

Agua limpia: Creación de tecnologías relacionadas con formas más baratas y eficientes de obtener agua fresca y tratar el agua sucia, incluyendo la desalinización del agua de mar. Esta tecnología es impulsada por los avances en nanopartículas y nanofibras, así como bioreactores de membranas y otras técnicas de purificación. La escasez de agua (que ya sufren 800 millones de personas) y el crecimiento poblacional llevan a que este desarrollo se apresure al máximo, siendo geoestratégicamente rentable.

Almacenamiento de energía:Sistemas y técnicas de almacenamiento de energía son requeridas para dos temas principales: la miniaturización de los computadores y el uso de energías renovables. El cuello de botella para el uso de energías como la solar y la eólica es su naturaleza intermitente y la incapacidad que tenemos para almacenarlas eficientemente. Este desarrollo incluye materiales para las baterías, ultracapacitores y materiales de almacenamiento de hidrógeno.


Posibles

Biogerontecnología: Es el estudio de los fundamentos moleculares y celulares de la enfermedad y el envejecimiento aplicados al desarrollo de nuevos medios tecnológicos para identificar y tratar enfermedades e impedimentos relacionados con la edad. Estas tecnologías incluyen bionsensores para monitorear la sauld en tiempo real, tecnología de información robusta, medicina específica relacionada con el ADN de la persona y secuenciación de DNA móvil. Para nadie es un secreto que los países más ricos del mundo a hoy están envejeciendo, y prolongar la vida saludable y trabajadora de las personas de mayor edad aliviaría en parte este problema.

Limpieza del carbon: Es la tecnología relacionada con un uso más ecologíco y racional del carbón. Incluye las tecnologías de secuestro de CO2- por ejemplo, sepultarlo en el mar- para impedir su llegada a la atmósfera, la gasificación del carbon y su posterior reconversión a hidrocarburo. El balance entre necesidades energéticas y daño ecológico es el principal impulsor aquí, sin olvidar la necesidad de fuentes de energía diferentes al petróleo por parte de muchos países.

Aumento de la fortaleza humana: Incluye sistemas electrónicos y mecánicos para suplir o aumentar las capacidades humanas, como por ejemplo, exoesqueletos con articulaciones que hagan parecer a la persona un robot humanoide con sensores, interfaces y sistemas de energía que respondan a movimientos de las personas. Esta es otra tecnología impulsada por el envejecimiento y por las personas con discapacidad, así como por la industria militar e industrias que requieren trabajos pesados.

Biocombustibles: La producción de etanol a partir de cultivos. Resulta llamativo que no esté dentro de los más probables, sino dentro de los posibles, debido quizás a su consumo de agua y a la competencia que hace por los terrenos cultivables para alimentación. Sin embargo, la transformación química de celulosa a partir de papel, residuos de madera y residuos vegetales le da un nuevo aire a esta conocida tecnología.

Plausibles
Servicios robóticos: Incluye robots y vehículos no tripulados para aplicaciones que no son de manufactura, incluyendo hardware (sensores, sistemas de poder) y software (algoritmos adaptativos, inteligencia artificial) que permitan la realización de labores de manera autónoma y semiautónoma. De nuevo el cuidado de la salud y el reemplazo de la fuerza laboral son sus grandes impulsores.
Aumento de la cognición humana: Incluye drogas, implantes, ambientes de aprendizaje virtual, y dispositivos que se pueden vestir para mejorar las habilidades cognitivas. Incluye el software de entrenamiento especialmente diseñado así como dispositivos implantables o de uso en la ropa para mejorar la visión, el oído, e incluso la memoria.

Observen que las 10 tecnologías pueden enmarcarse en tres grandes temas: el tema energético-ecológico (agua, almacenamiento de energía, biocombustibles, carbón), el tema de desarrollos computacionales de generación superior (computación ubicua, servicios riodivobóticos) y la incorporación de tecnología directamente en los seres humanos (biogerontecnología, aumento de capacidades mentales y físicas). Para estar en la jugada en los próximos años hay que estar en por lo menos uno de esos temas....

Colofón: Colombia es mencionada 4 veces en el informe. La primera vez, se trata de una amenaza: corremos el riesgo de que la tierra cultivable sea escasa para nuestra población proyectada. Dos veces es mencionada como importante productora de recursos energéticos: biocombustibles y carbón principalmente, imagino. La última vez, como potencial beneficiario del envejecimiento de los países emergentes, para proveer capital humano educado y buen ambiente de negocios. No se requieren más diagnósticos para saber el papel que puede jugar el país en un futuro cercano. Quizás el tema de la biodiversidad se les escape... o quizás sea una historia que nos hemos tragado sin mayor análisis.

Cube: arquitectura personalizada por un exoesqueleto

(tomado de la página de Ysrael Seinuk)

En el blog de Angela-Posada Swafford me topé con una interesante historia que mezcla personalización masiva (mass customization) con diseño inspirado en la naturaleza, por lo que me sentí tentado a indagar sobre el tema.

Se trata del edificio residencial Cube, que actualmente se construye en Miami bajo la dirección del arquitecto Chad Oppenheim. Este es un edificio en el que los espacios de cada comprador pueden ser personalizados, pues no se compra un apartamento o un piso, sino una unidad con cubos de espacio que el dueño puede acomodar de una manera flexible. Por ejemplo, si usted compra tres cubos, los puede poner en fila horizontal, o puede poner dos cubos uno detrás de otro y el tercero perpendicular a los anteriores para formar una L, o una T (un poco al estilo Tetris). Como los compradores participan del diseño final del edificio, se podría decir que se trata de arquitectura 2.0; como cada cual escoge la disposición de los cubos que compre a su antojo, se trata de un caso más de mass customization. El arquitecto explica brevemente su concepto en la siguiente entrevista (en inglés):

Este diseño implica que no todos los pisos van a tener las ventanas exteriores al mismo nivel(como se ve en la imagen), y así mismo implica un diseño estructural flexible... y ahí es donde aparece el ingeniero que siempre hay detrás de todo gran arquitecto: El israelí Ysrael Seinuk. Ysrael propuso que la estructura del edificio estuviese por fuera del mismo, evitando así las columnas interiores de concreto reforzado. De esa manera, el edificio estará construido con un exoesqueleto, imitando la estructura de muchos insectos. En efecto, los artrópodos suelen tener esta armazón externa a la que está ligada su movimiento muscular, en contraste con muchos otros animales, como los mamíferos, que tenemos una estructura central (la columna vertebral).

El exoesqueleto del edificio está hecho en acero reforzado con trozos de concreto, y un tubo central llevará todo el cableado y los sistemas mecánicos a los cuales se conectarán los diferentes pisos.

Existen otros edificios con exoesqueletos, como el famoso Burj Al Arab hotel en Dubai, pero ninguno con el concepto de "crea tu propio espacio". Esperemos a ver el resultado estético y económico del proyecto para ver si estamos ante una nueva forma de construir... o ante una idea fantástica cuya puesta en práctica la vuelve un esperpento digno de pesadillas.

Hotel Burj Al Arab

Macrofotografías espectaculares

Generalmente son de flores o de insectos, como esta fotografía de un insecto bañado por el rocío de la mañana. Son.... simplemente espectaculares. Las encontré vía microsiervos, y hacen parte de una colección llamada "Inspiración de los Lunes" del blog Smashing Magazine, la cual contiene otras series de fotos maravillosas (ya no macrofotografías). Bueno, y de ahi puedes saltar al grupo de Flirck de macrofotografía y perderte en la red hasta que la vela se apague.....

Algoritmos de optimización y clasificación inspirados en hormigas: ant clustering

Fuente de la imagen

En el más reciente CLAIO, tuve la ocasión de asistir a una conferencia sobre investigaciones en minería de texto, dada por unos profesores de la Universidad de Cantabria. En sus trabajos, ellos utilizaron una técnica conocida como ant-based clustering, o agrupamiento basado en hormigas.

La utilización de metáforas biológicas en inteligencia artificial, optimización y clasificación es casi tan antigua como las mismas disciplinas. Generalmente utiliza como idea fundamental la inteligencia colectiva emergente de individuos con muy poca autonomía personal, tales como hormigas, abejas y bandadas de pájaros, que a pesar de su limitada capacidad de recolectar y clasificar información exhiben mecanismos de amplificación que hacen de los comportamientos grupales algo muy elaborado .

Bandada de pájaros

El mismísimo Alan Turing en los años 50 previó las posibilidades de las colectividades de organismos simples y planteó su funcionamiento a partir de mecanismos de accion local e inhibición, de acuerdo con esta página (altamente técnica).

Es fácil crear en un computador pequeños automátas que recojan información y hagan clasificaciones simples. Lo dificil (antes de los años 90) era crear miles o millones de los mismos simultáneamente, y lo que hoy en día sigue siendo un reto es crear los mecanismos adecuados de acción, inhibición y amplificación colectiva de la información que hagan de estos "seres" una inteligencia colectiva.

Dos ejemplos clásicos de mecanismos de inteligencia colectiva para resolver problemas (el nombre técnico es metaheurísticas) son: colonia de hormigas e inteligencia de partículas.

El caso de la clasificación basada en hormigas resultó para mi particualmente intrigante por el sistema biológico en el que se basa: la creación de cementerios a partir de cadáveres. Si se pone un conjunto de cadáveres de diferentes tipos (o tamaños) de hormigas en un plato circular, y se ubica en ellos un conjunto de hormigas vivas (de ciertas especies), éstas empiezan a desplazar lentamente los cadáveres hasta formar, después de unas horas, grupos (clusters) de cadáveres perfectamente clasificados.

Al parecer las hormigas no mueven cada cadáver de una vez a su cementerio, sino que los van desplazando lentamente a lo largo del tiempo, usando un mecanismo basado en los cadáveres más recientes que han visto alrededor. Si hay cadáveres parecidos en las cercanías, acercan el nuevo cadáver; si él cadáver es muy diferente a los que hay en las cercanías, lo alejan; y en ocasiones parecen indiferentes a algunos cadáveres. Ese mecanismo ha resultado bastante bueno para realizar clasificaciones de elementos en un computador con conocimiento previo de los grupos que deben clasificarse. En el caso de la minería de texto, la intención es tener un sistema que clasifique automáticamente en categorías la información que se encuentra en la red (p.e en deportes, tecnología, farándula, etc...) para así disminuir la inmensa carga de tener que hacerlo manualmente, dada la explosión de información en Internet.

Algunas de las clasificaciones mostradas por los investigadores no fueron muy exitosas, otras sí; Sin embargo, yo creo que resultaría muy interesante ver porque ciertos artículos no fueron "bien" clasificados y quedaron en regiones indefinidas del "cementerio", o aún peor, en el cementerio equivocado. Más allá de las limitaciones de la técnica, esos automátas podrían estarnos diciendo algo intersante y nuevo acerca de ciertos textos. ¿No es acaso la clasificación humana también falible? ¿Porqué es mejor nuestra clasificación que la de los automátas? ¿No es la clasificación de ella un poquito más objetiva, o al menos, no está esa clasificación basada en criterios matemáticamente definidos frente al juicio subjetivo del evaluador experto?

Es cierto que estas técnicas aún tienen dificultades para clasificar ciertos textos de alguna complejidad. Pero no estoy proponiendo que la minería de textos reemplace al evaluador humano por completo, sino que en ocasiones le de nuevas luces. Así, el autómata clasificaría los textos fáciles, y enriquecería la información para los textos dificiles, dándole nuevas herramientas al evaluador subjetivo para ciertos casos. Lo fácil, para la máquina; lo difícil, para el humano, pero enriquecido.

Y por último, no sobra recordar cómo la naturaleza sigue resultando ser nuestra mayor fuente de inspiración para la resolución de problemas complejos.

!ESCUCHAR! !DIALOGAR!

Continuando con mis comentarios sobre el libro fundacional "El origen de las especies" de Charles Darwin, debo admitir que mis conocimientos sobre la naturaleza, los animales y las plantas son sobrepasados por mucho, y me veo a gatas para entender algunos de los ejemplos. !Y eso que se trataba del siglo XIX! Es demasiado evidente lo poco que se sabe y lo mucho que tenemos que confiar a la especializacíón de otras personas. Una de las debilidades de la ciencia es que cada vez se hace más dificil para otro científico (y ni que decir para un ciudadano de pie) someter una teoría a una prueba bien diseñada, porque usualmente requiere de mucho dinero y de una experticia dificilmente alcanzable. La confianza entonces tiene que aumentar... y podríamos ser fácilmente presas de un timo por parte de un grupo de diez expertos mundiales en cualquier tema.

El segundo punto sorprendente es el diálogo permanente que Darwin hace con sus pares (sí, ese puñado de naturalistas que en el siglo XIX recopilaba datos sobre las especies). Conoce las ideas de cada uno; usa ejemplos de todos ellos; argumenta y refuta, dialoga y se pregunta, pero lo hace continuamente en relación con las objeciones que otros alrededor del mundo han presentado a su teoría y con las evidencias que diversas personas han recogido que parecen estar a favor o en contra de su teoría: maravilloso ejemplo de globalización hace ya siglo y medio. Excelente enseñanza para todo aquel que guarde en su corazón un científico dormido: escuchar y dialogar con sus pares en el mundo, ese grupúsculo de diez locos que están haciendo lo mismo que tú, es un paso fundamental para poder hacer ciencia.

La imagen es un intento de "mapa" de la Internet. Destacan las millones de conexiones, por lo que la elegí para representar esas líneas que pueden conectar a alguien con sus pares alrededor del mundo.

TEMPORADA DE HURACANES 2006 Y SELECCIÓN ADVERSA

He escuchado muy poco acerca de la temporada de huracanes de 2.006 en el Mar Caribe. Quizás porque fue una de las temporadas con menos huracanes y tormentas tropicales de los últimos tres lustros. De acuerdo con el centro nacional de huracanes de los Estados Unidos, solo se formaron nueve tormentas y cinco huracanes, haciendo del 2.006 la temporada más inactiva desde 1.997. Por el contrario, se encuentra mucha información acerca de la temporada 2.005 y su famoso huracán Katrina.

La desinformación sobre el 2.006 configura un silencio cómplice, sobre todo entre aquellos que a principios de ese mismo año vaticinaban el Apocalipsis en el Caribe, culpando del aumento en los huracanes a las emisiones de monóxido de carbono, el afán consumista del mundo occidental y la caza indiscriminada de focas. La naturaleza les tapó la boca.
La temporada de huracanes del 2.005 desató en la opinión pública tres poderosas fuerzas humanas que se oponen al buen criterio científico: la fijación occidental con el Apocalipsis, (espero hacer un post sobre ello), el efecto túnel que nos lleva a recordar sólo lo más reciente, y la selección adversa.
La selección adversa es una propiedad de la memoria que nos lleva a recordar solo aquello que nos ha causado una emoción fuerte o una sorpresa. Ejemplos clásicos de la selección adversa son las leyes de murphy: siempre recordaremos el día en que el pan cayó al piso por la cara de la mermelada o el día en que la fila del tráfico de al lado avanzó más rápido, pero olvidamos instantáneamente las decenas de veces que no ocurrieron desastres con el pan y los cientos de días que las filas avanzaron a ritmos similares o favorables a nosotros.

La selección adversa también es la causa de que creamos en los presentimientos: Siempre recordaremos el día que tuvimos una vaga sensación de temor en el momento en que algo malo ocurría, pero hemos olvidado los cientos de veces que esas miedos vagos no concurrieron con eventos desfavorables, o las veces que, sin haber tenido sensaciones previas de miedo, ocurrieron fatalidades. Esta ingenuidad lleva a que gran parte de la raza humana se crea “conectada” con un algo invisible que le permite anticipar hechos importantes en sus vidas. (Aquí no tengo en cuenta las veces en que los indicios verídicos de una posible fatalidad, trajeron el miedo a nosotros: en este caso no hay presentimiento, sino previsión).

La cordura científica invita a no apresurarnos en declarar el Apocalipsis en forma de huracán en el mar Caribe para el año 2.007, pero también nos invita a no descartar la posibilidad de que lleguemos a tener una temporada bastante dañina. Un buen científico, dada la alta variabilidad de los fenómenos climáticos, siempre pedirá aguardar más antes de sacar conclusiones apresuradas. El dato bajo del año 2.006 impedirá que, aún con tres temporadas altas, concluyamos que realmente estamos viviendo un cambio fundamental en los ciclos de las temporadas de huracanes, y eso lo sabe cualquiera que haya estudiado los fundamentos de las series de tiempo.
Una sola golondrina no hace verano. La temporada del 2.005 no es suficiente para alarmarnos por el cambio climático. Los datos que tenemos son aún escasos y contradictorios, y la hipótesis que debemos mantener es que los años altos hacen parte de ciclos naturales, y no de Apocalipsis programados para este milenio. Pero para ello es necesario que conozcamos la existencia sicológica de la selección adversa y entendamos que la parsimonia es una de las características claves del método científico, método que nos ha brindado todas las comidades y seguridades de la vida moderna, algo que cientos de años de profetas apocalípticos no pueden darnos.