martes, 13 de enero de 2015

Música compuesta por ordenador: David Cope y Iamus

La música es un arte que se lleva bien con los ordenadores. Es muy matemática. Se almacena en soporte digital desde hace décadas. Los instrumentos musicales sintetizados son habituales desde hace muchos años. ¿Pueden también componer? Sí, desde luego. Hasta el punto de superar el Test de Turing y confundir a los expertos. Iamus, un compositor virtual de la Universidad de Málaga es un ejemplo. Sigue los pasos de David Cope que creó a Emmy, capaz de competir con el mismísimo Mozart.

David Cope

Comencé en 1981 con un programa que me ayudara en mi siguiente nota, siguiente compás… a mi estilo. Como desconocía mi estilo, empecé con los grandes compositores. El primer ensayo no funcionaba mal, pero el resultado tenía poca vida y energía. Crear un conjunto de reglas para cada estilo resultaba desalentador. Decidí poner todo ello en una base de datos desde donde se creara nueva música. La idea es que cada es estilo tienen reglas para crear réplicas de sí mismo, distintas pero muy relacionadas. Me basé en la recombinación: generar nueva música recombinando música existente en nuevas sucesiones lógicas. Sostengo que la recombinación aparece en todos lados como un proceso natural evolutivo y creativo.
En esencia los principios de creación de Emmy (EMI Experiments in Musical Intelligence) son:
  • Deconstrucción (análisis y separación en partes)
  • Firmas (buscar lo común que significa estilo)
  • Compatibilidad (recombinación en nuevas obras)
Emmy, el programa, lo hacía bien, seguía bien las reglas pero carecía de emoción. Como software de Inteligencia Artificial era muy bueno, pero como compositor era mediocre.
Hasta que comprendió que Bach no sólo seguía reglas. Periódicamente se las saltaba y eso daba belleza a la composición.

Cope creó un programa que generaba las reglas y la forma de saltárselas. Introdujo 300 corales de Bach en una base de datos. Creo un programa que dividía las corales en trozos y las recombinaba al estilo de Bach. El resultado mejoraba el software anterior, pero las composiciones parecían perderse sin objetivo claro.

Cope siguió investigando y desgranando los vagos conceptos estéticos: dinámico, cromático, apasionado. Cuántas veces se repite la secuencia de notas, cuántas veces y en que momentos se sale del tono, qué precede o sigue a cada frase.

Finalmente capturó la esencia de Bach y produjo 5.000 corales, el trabajo de toda una vida. En un concierto preguntó al público que piezas eran de Bach y cuales eran de Emmy. El público no supo distinguirlas. Pasó pues, el Test de Turing.

Según Cope, toda la música (y cualquier creación) se basa en las creaciones previas. Puedes llamarlo subirse en las espaldas de los grandes o simple plagio. Todo lo que creamos es recombinación. Los compositores (incluidos los genios) oyen música, inconscientemente la desmenuzan y la recombinan de forma novedosa. Nadie es completamente original. Todos han copiado a todos y han recombinado sus sonidos.

Más tarde, David Cope creó otro programa que compusiera a su propio estilo, el de David Cope. El programa se llamó Emily Howell. El programa funciona así: Cope tiene una idea por ejemplo: cinco voces se alternan, o bien bajan y suben por la una escala musical. Le pide a Emmily Howell que cree una partitura. La escucha y la piensa. Pide a Emily que la cambie... Rápido y eficaz. La piensa en la cocina o en el coche y Emily trabaja para él.

Puedes juzgar por ti mismo con los ejemplos que hay a continuación.
Composición de Emmy estilo Bach:



Composición de Emmy estilo Beethoven:


Composición de Emmy estilo Chopin:



Iamus

La Universidad de Málaga ha creado Iamus, un ordenador capaz de crear sinfonías por sí solo. El proyecto es muy ambicioso e incluye aplicaciones para dispositivos móviles.



El equipo está liderado por Francisco José Vico y uno de sus mentores y asesores es el prestigioso pianista Gustavo Diaz-Jerez. Algunas de las composiciones de Iamus han sido interpretadas por la Orquesta Sinfónica de Londres.
Se le dice a Iamus algunas cosas genéricas de la composición como cuántos instrumentos hay y qué duración tiene la obra. Iamus trabaja con algoritmos similares a la evolución: las notas compiten entre ellas y la mejor es la que triunfa. No sabemos mucho más del algoritmo ya que es el corazón del sistema. A Iamus hay que decirle que escriba cosas realistas (un pianista solo tiene diez dedos) y poco más. Es capaz de componer incansablemente en tiempo real.
Iamus está dedicado a la composición de música clásica contemporánea, pero la idea es introducir nuevos estilos como pop actual. Iamus puede componer infinidad de temas sin repetirse.







El equipo ha creado una empresa, Melomics, de la que Iamus es la parte más visible. En Melomics, puedes encontrar aplicaciones para smartphones pensadas para generar música cuando estás relajado o cuando corres o conduces... Además puedes descargar la partitura y modificarla a tu estilo o incluir el software en un sitio web para darle un aspecto más personal.
La entrada de los ordenadores en la música ocurrió hace tiempo y la composición musicales ya parte de su patrimonio.

lunes, 15 de diciembre de 2014

Pierde el idioma español pero no el inglés tras un ictus

El estudio del cerebro dispone de escasas herramientas. Las lesiones cerebrales son una ocasión única para observar qué ocurre cuando se lesiona una zona del cerebro. Un paciente que tuvo un ictus perdió el dominio de su lengua materna, el español, pero su segunda lengua, el inglés, quedó inalterada. Esto muestra a las claras la enorme complejidad del cerebro y el lenguaje.

En 1808, Franz Joseph Gall publicó un libro sobre frenología que pretendía que las funciones cerebrales están localizadas (lo que es cierto) y que se pueden averiguar por la forma del cráneo (lo que es falso). "El cerebro es el órgano de la mente", dijo Gall. Desde entonces, la búsqueda de la correlación entre área cerebral y función ha sido incesante.
Los primeros candidatos a la experimentación son los animales. Se han usado dos técnicas. Al principio se seccionaba una parte del cerebro y se veía qué resultaba afectado. Con el tiempo y en la actualidad, se implantan electrodos con dos funciones: estimular un área y ver qué ocurre, o bien registrar el comportamiento de las neuronas de un área cuando el animal está haciendo algo. La mayoría de los experimentos que saltan a los medios de comunicación del estilo de "mono con electrodos implantados..." o "mono mueve un robot con la mente" son experimentos de este tipo.
Aunque los humanos somos animales, tenemos cualidades distintas. Así, los ratones son útiles para muchos experimentos porque nos parecemos a ellos, pero no valen para estudiar cálculos matemáticos. Incluso los monos no son útiles si queremos estudiar el lenguaje humano. Para determinadas cosas necesitamos a los humanos.
La implantación de electrodos dentro del cráneo de humanos vivos se usa en casos de epilepsia. Cuando esta enfermedad no remite a los fármacos, hay que operar para extirpar el foco epiléptico. Se introducen electrodos para localizar el foco y no extirpar una zona sana. Registrando lo que transmiten los electrodos, hemos aprendido mucho del cerebro. Un ejemplo es el homúnculo de Penfield que se halló con el registro de miles de pacientes.

Unos de los primeros tipos de investigación humana se realizó con los cerebros de los fallecidos, y precisamente relacionados con el lenguaje. En 1861, Paul Broca describió un paciente que, a consecuencia de un derrame cerebral, no podía hablar ni escribir aunque entendía lo que le decían. Después de muerto, examinó su cerebro y encontró un área dañada, que luego se llamó área de Broca. A la dificultad para hablar se la llamó afasia de Broca. Otro neurólogo, Wernicke, estableció el área responsable de la comprensión. Su paciente no entendía lo que le decían y, aunque era capaz de hablar, lo que decía era incoherente.
Las lesiones en pacientes son una ocasión única para investigar el cerebro. Se producen por accidentes y sobre todo por ictus en los que una zona del cerebro se queda sin riego sanguíneo. También por operaciones como es el caso del paciente H.M. Este paciente tenía un foco epiléptico. Para curarle se lo extirparon y el paciente mejoró de la epilepsia, pero los efectos sobre su memoria fueron devastadores. El cirujano había extirpado el hipocampo, área esencial para pasar la memoria de corto plazo a memoria a largo plazo. H.M. ya no pudo almacenar nuevos recuerdos. Se dice de su caso que ha hecho avanzar la neurociencia más que el resto de estudios juntos.
El presente estudio combina un poco de todo lo anterior. Un paciente llegó al hospital habiendo sufrido un ictus. El paciente no podía manejarse en español, su idioma materno. El médico que lo examinó de urgencia, trató con éxito de comunicarse en inglés, idioma que el paciente dominaba. La exploración de urgencia fue determinante ya que 90 minutos después el paciente se había recobrado por completo.

El cuadro de síntomas es muy interesante. Cuando se le presentaba un objeto (lápiz), era incapaz de usar la palabra en español pero podía deletrearla (l-a-p-i-z). En inglés decía pencil sin problema. Con una palabra escrita podía ir letra a letra, pero la palabra en español no acudía a su mente, mientra que en inglés la decía sin dudar. No podía comprender órdenes escritas en español pero sí en inglés.
La enorme ventaja de este caso es que el paciente y el médico podían comunicarse en inglés para explorar el español. Por ejemplo: “write a sentence in Spanish”. Normalmente si el paciente tiene problemas de lenguaje, la comunicación no es posible y se aprende poco.
El lenguaje humano es muy complejo. De Broca y Wernicke nos enseñaron algo de las áreas responsables del lenguaje, pero el camino es muy largo. Lo que este caso confirma es que los sujetos bilingües tienen una buena parte de las funciones lingüísticas duplicadas y que se puede afectar un idioma dejando intacto el otro. También muestra que hay dos estrategias para manejar el lenguaje: letra a letra (excepcional y poco eficiente) y por palabras completas.

Basado en ello, los investigadores proponen un modelo con dos partes: nivel léxico con palabras escritas o habladas y nivel subléxico con letras escritas u oídas. Un esquema que refleja una realidad sin duda es mucho más complejo.
Es el caso del paciente H.M. Es también el caso del paciente que perdió el dominio del español pero conservó el del inglés. Estudiar con dedicación casos singulares puede ser más provechoso que enormes y costosos estudios.

lunes, 1 de diciembre de 2014

Neuronas gigantescas

¿Cuáles son las células más extrañas del organismo? Las neuronas. ¿Cuáles son las más largas? Las neuronas. ¿Cuál es el tamaño máximo de una neurona? Más de 40 metros En un fascinante artículoMathew J. Wedel revisa los datos existentes para llegar a tan asombrosa respuesta.


Las extrañas neuronas

Tenemos la idea de la célula como algo redondo y pequeño. La mayoría de ellas son en efecto así. Pero la neurona es muy distinta. Tanto que durante mucho tiempo confundió a los biólogos. Fue el genio de Santiago Ramón y Cajal el que descubrió sus características, entre ellas su extraña forma.
Tiene un cuerpo celular o soma, como el resto de las células, en el que está el núcleo con el ADN y donde se fabrican la mayoría de las sustancias necesarias para su funcionamiento. Del cuerpo salen dos ramificaciones, las dendritas (por donde recibe el impulso nervioso) y el axón (por donde sale el impulso). El axón es delgado y extremadamente largo. Si el soma de una neurona fuera un balón de fútbol, el diámetro del axón mediría 10cm y su longitud podría alcanzar los 50km. . Dado que el centro metabólico es el soma, hay sustancias que tienen que realizar un largo viaje desde el soma hasta el final del axón y viceversa.
Los científicos anteriores a Cajal no podían ver el axón entero en el microscopio y por ello pensaron que no eran células separadas sino que estaban todas unidas en una retícula. Pero Cajal trabajó duramente con embriones y pudo descifrar el enigma dando paso a ladoctrina de la neurona y revolucionando la neurociencia.

Nervio laríngeo recurrente

La evolución no sigue un diseño inteligente como sostienen los creacionistas. Vista en perspectiva tiene saltos brillantes y auténticas chapuzas que funcionarían mejor si hubieran sido rediseñadas desde la base. Pero esto no ocurre así. Un caso muy notable es el de un nervio llamado nervio laríngeo recurrente.

Llamamos tetrápodos a los descendientes de los peces que incluyen anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Entre otras características tenemos cuatro extremidades.
De los peces heredamos el nervio llamado nervio laríngeo recurrente. Este nervio une la base del cerebro con la laringe, que sirve para emitir sonidos (hablar en los humanos) y tragar. En los peces este nervio pasa por debajo de uns vasos sanguíneos próximos al corazón. Esto no es un problema si eres un pez, pero se convierte en un inconveniente, un mal diseño, si eres un tetrápodo.
Los peces no tienen cuello, pero sí el resto de los tetrápodos. El caso es que a medida que evolucionamos, el cerebro se fue separando del corazón debido al cuello. El nervio en cuestión baja del cerebro, pasa por debajo de los vasos sanguíneos cerca del corazón y vuelve a subir por el cuello hasta la laringe. Un diseño inteligente hubiera hecho un cortocircuito para evitar tan largo como inútil recorrido.

¿Y si tenemos un cuello muy largo? Es el caso de la jirafa. Este animal tiene un cuello de 2,5 metros y la longitud del nervio, que debe de bajar desde el cerebro al corazón y luego subir a la laringe, es de 5 metros. Sumamente ineficiente.
Pero existieron animales con cuellos más largos como algunos dinosaurios. Desde luego no conservamos nervios de ellos, pero dado que todos los tetrápodos existentes tienen dicho nervio, se puede suponer que también ellos lo tenían. El dinosaurio saurópodo más grande tenía un cuello de 14 metros, por lo que su nervio era de 28 metros

La punta del pie

El nervio laríngeo recurrente es un ejemplo de mal diseño y un nervio muy largo. Pero ¿es el más largo del cuerpo? No, el más largo es el nervio sensitivo que une la punta de los dedos del pie con el cerebro. Muchos nervios hacen escala (sinapsis) en la médula espinal como los motores y algunos sensitivos. Pero los responsables del tacto fino y la vibración van directamente hasta el cerebro y tienen su cuerpo celular o soma en alguna parte de la columna.
En un humano alto este nervio puede llegar a tener dos metros. En la ballena azul llega a los 30 metros. Y en los dinosaurios más grandes es de suponer que pudo sobrepasar los 40 metros.
Solemos experimentar con ratones. Hacerlo con animales grandes no es práctico ni ético ni barato. No solo no disponemos de los nervios de los dinosaurios sino que tampoco hay disecciones de jirafas o ballenas, pero las suposiciones parecen más que razonables.

Tiempo

Aparte de la distancia, ¿tiene esto alguna otra implicación? Sí, los tiempos.
El axón del nervio sensitivo de la aleta en la ballena debe de crecer muy rápido para acomodarse al crecimiento del animal. Su tasa es de 3 cm/día. Esto es una tasa de crecimiento semejante al de las células cancerosas.
Más importante aún es la velocidad de conducción de la señal nerviosa. En los animales invertebrados, se aumenta la velocidad aumentando el diámetro del axón. Es muy famoso el axón gigante del calamar que se ve a simple vista y permitió descubrir los mecanismos de transmisión de la señal eléctrica (potencial de acción).
En los vertebrados, los axones están cubiertos por unas vainas de mielina, algo semejante al plástico que recubre los cables de cobre. Esto permite reducir el gasto energético y aumentar la velocidad de transmisión.
La velocidad de transmisión es muy variable, entre 0,5 y 100 m/s. Eso supone que en el caso de una ballena puede variar entre un tercio de segundo y 6 segundos. Aunque se trate de la primera cifra, más probable, es un tiempo significativo. Y en relación a los dinosaurios, los tiempos serían aún mayores. Sin embargo, eso es en relación al nervio de sensibilidad fina. El nervio que transporta la presión hace sinapsis en la médula y forma un reflejo de modo que en animal reaccionaría en menos de un segundo (aún un tiempo muy dilatado).
Un último tiempo interesante es el del transporte de sustancias por el axón. Como hemos visto, las proteínas se forman en el cuerpo celular y se transportan por todas partes incluidos los axones. La velocidad de transmisión de proteínas es muy lenta y varía entre 200–400 mm/dia y 0,1–1,0 mm/dia. Suponiendo una media de 1 mm/dia, la mayoría de las sustancias no llegarían a tiempo al extremo del axón en el caso de una ballena o dinosaurio ya que tardarían décadas y el animal habría muerto. Más aún, la velocidad de crecimiento del axón sería mayor que la del transporte de las sustancias que lo alimentan, lo que es imposible.
Desde luego todo es una especulación aunque bien fundada. El animal preferido para la investigación es el ratón, mucho más pequeño que el hombre y diminuto en relación a una ballena. De los dinosaurios solo quedan huesos. En todo caso, las gigantescas neuronas de estos enromes animales plantean retos muy interesantes.

lunes, 17 de noviembre de 2014

El poder de la ovulación oculta

Este artículo podría tener otros títulos. La ovulación oculta, base de la sociedad. O bien En el sexo lo que más importa es el tamaño (del cerebro). O como sugiere un nuevo estudio,Cuando las mujeres están en la parte fértil del ciclo, prefieren hombres guapos y el resto del tiempo los prefieren protectores. Veamos por qué.

El 95% de los mamíferos no forma relaciones estables de pareja. El periodo fértil del ciclo ovulatorio femenino es evidente y reconocido por todos los miembros de la comunidad. Durante este tiempo la hembra copula todo lo que puede, con frecuencia con múltiples machos. Después los machos se alejan y no cooperan en la crianza de la prole. Fuera del periodo fértil, los machos y hembras no se relacionan. El macho está siempre dispuesto para copular.
¿Qué ocurre en una situación ancestral en la que no existe la ciencia y de la que provienen nuestros genes? Poco cambia para el macho en la especie humana. Siempre está dispuesto. Pero en el caso de la mujer la historia es muy distinta. La ovulación está oculta tanto para hombres como para las mismas mujeres (aunque las mujeres puedan tener alguna sensación especial, solo la ciencia y contar los días sirve para saber en que momento es fértil). El motivo para que, durante la evolución, la ovulación se haya ocultado es el tamaño del cerebro.
El cerebro humano es muy grande. El parto es complicado en la especie humana: una gran cabeza debe pasar por un orificio estrecho para ello: el canal del parto. Como consecuencia,el bebé nace inmaduro. Su cerebro crece mucho después de nacer. La mujer no puede criar ella sola a la prole. Necesita al hombre para hacerlo. El hombre debe de criar a sus hijos (sea directamente, o proporcionando comida y cobijo) o de lo contrario estos morirán y el hombre no perpetuará sus genes.
¿Cómo se consigue que el hombre permanezca al lado de la mujer durante la crianza? Ocultando la ovulación (insisto en que no es voluntario y la ocultación es tanto para el hombre como para la mujer). En contra de lo que ocurre en los animales, la mujer está siempre receptiva ya que no sabe si quedará preñada o no. Y si el hombre se queda en casa, copulará con frecuencia (no tiene que esperar al periodo fértil de la hembra como los animales) y no gastará recursos criando a la descendencia de otro macho. De hecho, la especie humana es única en el sentido de que copula permanentemente y no como los animales que lo hacen solo cuando la hembra es fértil. De este modo nace la familia humana, de la necesidad de que le hombre colabore en la crianza de los hijos.
Ahora nuevos estudios reflejan que la mujer tiene dos formas de escoger al hombre. Por cierto, realizados por mujeres investigadoras.
De acuerdo con la hipótesis de apareamiento dual, las mujeres tienen dos conjuntos de elección de pareja que se sobreponen: uno conduce a la preferencia por hombres sexualmente deseables que tienen genes de alta aptitud y otro que conduce a preferir a hombres que invierten en la mujer y sus hijos.
¿Qué hombres son sexualmente deseables y tienen genes de alta aptitud? Según otros estudios, está claro: guapos, musculados, masculinos, con voz varonil, y comportamiento socialmente dominante.
En el estudio se midió el comportamiento de 41 parejas heterosexuales. En una entrevista inicial se pidió a las mujeres que evaluaran a su pareja en su grado de atractivo. Se tomaron fotografías de la cara y el cuerpo de los hombres y otro grupo de mujeres los evaluó independientemente. Después se entrevistó a las mujeres en la parte alta del ciclo ovulatorio (cuando podían quedar embarazadas) y en ciclo bajo. La ovulación fue confirmada mediante pruebas de la hormona luteinizante que predice con fiablidad la fertilidad.
En relación a la propia pareja, se hicieron evaluaciones a las mujeres del estilo de “El sentimiento de atracción sexual por mi pareja”, “El pensamiento de que mi pareja es físicamente atractiva” o “La búsqueda de relaciones sexuales con su pareja”.
En relación a hombres que no fueran su pareja, se evaluó lo siguiente: “Noté hombres atractivos en todo el campus o en la ciudad”, “Coqueteé con alguien a quien no conozco”, “Coqueteé con conocidos”, “Me sentí físicamente atraída por alguien a quien no conozco” o “Me sentí físicamente atraída por un conocido”.
¿El resultado? Cuanto menos atractivo encuentran las mujeres a su pareja menos inclinadas están a relacionarse con él en la parte fértil del ciclo. Las mujeres incluso son más críticas con los defectos de su pareja en los periodos de alta fertilidad. Y en contraposición, cuanto menos atractivo encuentran las mujeres a su pareja más inclinadas están a relacionarse otros hombres en la parte fértil del ciclo. En el caso de las mujeres que piensan que su pareja es atractiva, se sienten más próximas a él cuando están en la parte alta del ciclo. Y por último, el ciclo ovulatorio no tiene efecto en las relaciones a largo plazo sean estas con hombres atractivos o no.
Ocultar la ovulación ha sido determinante en el desarrollo de las sociedades humanas y aún contiene misterios que nos dejan perplejos.

lunes, 3 de noviembre de 2014

Entrevista en TEMPUS FUGIT acerca de mi libro Sobre la conciencia. Disponible el podcast

El domingo 2 de noviembre fui entrevistado acerca de mi libro Sobre la conciencia en Candil Radio (TEMPUS FUGIT).
Ya está disponible el podcast



lunes, 27 de octubre de 2014

ADN para mapear el cerebro

Además de la tecnología, las ciencias biológicas son la gran estrella del S. XXI. Entre ellas, la genética tiene un papel destacado. Más aún la llamada ingeniería genética. Una nueva aproximación pretende conocer el mapa de conexiones del cerebro, el Conectoma usando el ADN. El proyecto es ingenioso, sorprendente y ambicioso.

Conectoma
Los avances en genética han permitido que los investigadores se encuentren en una situación ideal: manipular las piezas de un gigantesco Lego para crear cadenas genéticas usando el ordenador sin casi tener que mancharse las manos en el laboratorio. Usando componentes de la vida, construyen organismos, o partes de ellos, que antes no existían. El poder que ello supone apenas es ahora imaginado. Un increíble futuro está en sus manos.
El cerebro humano está compuesto de 85 mil millones de neuronas conectadas entre sí por puntos de unión llamados sinapsis. El mapa de estas conexiones se denomina Conectoma. El modo en el que se conectan las neuronas es fundamental y determina en buena medida el comportamiento. Avanzar en el conocimiento del Conectoma es esencial para conocer el funcionamiento del cerebro.
Hasta el momento hay dos formas de conocer el Conectoma. Una de ellas se basa en la Resonancia Magnética. Mediante ella podemos saber como se difunde el agua en las grandes vías de conexión, los nervios o la sustancia blanca. Este método progresa poco a poco.
Otro método consiste en ir más al detalle. Colocamos un trozo de cerebro en el microscopio.Rebanamos una capa y tomamos una imagen. Rebanamos otra capa y tomamos la siguiente imagen. Después, en el ordenador construimos una imagen 3D de las tomas realizadas. Este método microscópico avanza muy despacio.
El equipo de Anthony Zador ha propuesto otra técnica que aún está en fase diseño con una poca experimentación (la técnica no se basa en cerebros humanos). Independientemente de que la técnica sea exitosa, revela la tremenda imaginación de la ingeniería genética. El método se denomina BOINC(barcoding of individual neuronal connections o códigos de barras de las conexiones neuronales individuales). Veamos en que consiste tamaña osadía.
En primer lugar se trata de asignar un código de barras genético a cada neurona individual. El código genético o ADN está formado por una enorme cantidad de cuatro bases nitrogenadas, cuatro letras llamadas o cuatro piezas del Lego llamadas A, T, C y G. La idea consiste en aplicar unas enzimas llamadas recombinasas a una parte del ADN. Si la parte es suficientemente grande y se aplica un número suficientemente alto de recombinaciones, la probabilidad de que cada neurona tenga unasecuencia distinta del resto es muy elevada. Es decir, cada neurona tendrá un código de barras distinto (en realidad una secuencia de letras en su ADN distinta del resto de las neuronas). Después, otras enzimas separan estos códigos de barras del resto del genoma y lo empaquetan en unas moléculas llamadas plásmidos.
En el siguiente paso intervienen los virus, más concretamente un virus parecido al herpes. El virus del herpes es capaz saltar de una neurona a otra a través de las sinapsis. En su forma benigna, el virus del herpes está escondido hasta que, por ejemplo en una bajada de defensas o en situación de estrés, puede desarrollarse. Entonces sigue un nervio y aparece en la piel. Es el caso del herpes labial común o calentura.
Ahora de lo que se trata es de conseguir que los códigos de barras de ADN se comporten como un virus. Cada código de barras salta una sinapsis e infecta a las neuronas colindantes. Pero eso sí, solo un salto. De este modo, cada código de barras infecta a la siguiente neurona y se detiene. Así cada neurona contiene el código de barras propio y los de las neuronas con las que está conectada (pero no el de todas las neuronas que están más allá de un único salto sináptico).
Con otra enzima creamos paquetes de dos códigos de barras: el de la propia neurona y el de la neurona conectada. Supongamos que tenemos 4 neuronas en línea. Sus códigos de barras serían A, B, C y D. La neurona A tendría el paquete AB, la neurona B tendría el AB y el BC. La C tendría al BC y CD y la D solo el CD.
Por último, trituramos el cerebro y extraemos todos los pares existentes. Estos pares de códigos de barras nos indican la completa conectividad del cerebro.
¿Sencillo? Conceptualmente si, experimentalmente queda bastante. Zador y su equipo han trabajado con un cultivo de varios centenares de neuronas con resultados prometedores. Les ayuda el tremendoabaratamiento de las técnicas de secuenciación del genoma y calculan que por menos de 50.000 euros podrán mapear el Conectoma del cerebro del ratón.
La ingeniería genética es una tecnología formidable y apenas podemos imaginar de lo que será capaz

lunes, 20 de octubre de 2014

Índice del libro Sobre la conciencia

Este es el índice del libro sobre la conciencia.

Sobre la conciencia. Opúsculo


Introducción
El flujo de la conciencia
El problema fácil y el problema difícil de la conciencia
Herramientas de estudio de la conciencia
Procesos conscientes e inconscientes
Filosofía de la conciencia
Los grados de la conciencia
Ciencia de la conciencia
Neuronas excedentes
Conclusiones


Se trata de una breve introducción al problema de la conciencia que consta de 26 páginas y cuyo coste es 0,89€.


jueves, 9 de octubre de 2014

Watson aprende español

Watson, el deslumbrante sistema que ganó a los mejores concursantes en el concurso de TV Jeopardy, está aprendiendo español. Esto supone un enorme impulso a la informática cognitiva y una excelente noticia para el mundo de la computación en nuestro idioma.

Michael Rhodin, Senior Vice President, IBM Watson Group

IBM y CaixaBank están colaborando para crear un sistema cognitivo en español basado en Watson. CaixaBank ha sido una entidad pionera en el mundo bancario y esta vez quiere seguir a la cabeza de la innovación para lo que ha decidido invertir en enseñar español a Watson.

El acuerdo consiste en desarrollar en español una versión del producto Watson Engagement Advisor. Este producto está diseñado para ayudar a los call center, los centros de atención telefónica.

La experiencia de los usuarios de los call center es con frecuencia decepcionante con llamadas que pasan de un operador a otro sin respuesta. Las cifras son gigantescas. 270.000 millones de llamadas a centros de atención telefónica son atendidas anualmente. De ellas la mitad no se resuelven de inmediato o requieren escalar el problema a un supervisor. Un 1% de mejora en la satisfacción del cliente lleva a un 4,6% de ganancia de cuota de mercado. Los clientes satisfechos generan un 23% más de ganancias a la empresa. ¿Cómo mejorar estos datos? IBM cree que Watson proporcionará una mayor satisfacción y mejoras en los resultados financieros.

El acuerdo va más allá de una simple traducción. Dado que Watson usa lenguaje natural, el corazón del sistema es el uso del lenguaje y por lo tanto, no basta con traducir, hay que enseñar a Watson todas las características del español, de forma que sea capaz de "entender".

IBM también está trabajando en una versión en portugués de Watson destinada sobre todo a los clientes de Brasil.

Este es solo el comienzo, pero pronto comenzaremos a ver aplicaciones en español y portugués del sistema más listo del mundo, Watson.

lunes, 6 de octubre de 2014

Pocos elementos forman sistemas complejos en el mundo físico, biológico o digital

Cuando observamos el mundo físico que nos rodea, nos maravillamos de su extrema variedad y complejidad. Al examinar el mundo vivo no deja de sorprendernos la riqueza de animales y plantas que encontramos por doquier. Sería iluso pretender leer los libros que se han escrito en la historia. La música ofrece una enorme repertorio de temas que escuchar. Y el mundo digital sorprende por la desbordante cantidad de contenidos que nos presenta. Pero todos estos complejos mundos tienen algo en común: están compuestos por una pequeña cantidad de elementos combinados en gigantescos números.

Apenas unas decenas de partículas subatómicas forman todos los átomos que conocemos. Poco más de un centenar de átomos constituyen el universo. Muy pocas partes se conjugan en combinaciones cada vez más complejas hasta constituir el mundo que habitamos.
La vida está formada por combinaciones de elementos inanimados cuya interacción produce un fenómeno emergente que llamamos vida. El genoma está compuesto por tan solo cuatro letras, las bases nitrogenadas que lo forman. El genoma humano tiene 3.200 millones de parejas de estas bases. Solo cuatro elementos repetidos millones de veces constituyen la información para crear un ser humano. Estas cuatro bases generan unos compuestos llamados aminoácidos. Solo 20 aminoácidos crean varios cientos de miles de proteínas, las moléculas de las que estamos formados. A su vez solo 20.000 genes gobiernan (junto con el ambiente) el destino de los billones de células que forman un ser humano. De los 23 parejas de cromosomas, la mitad vienen del padre y la mitad de la madre. Combinados al azar, supone que cada uno de nosotros puede pasar a nuestros hijos más de 8 millones de combinaciones distintas. Lo cual es poco para explicar la variedad de humanos diferentes. En una fase de la reproducción celular que forma espermatozoides y óvulos, los cromosomas se entrecruzan dando lugar a un número extraordinario que sí explica la variedad humana.
¿Qué podemos decir del cerebro que con tan solo un elemento constituyente, la neurona (aunque hay de varios tipos) forma una red inteligente? Es más, los humanos diferimos de los simios más próximos en el número de neuronas. Por lo demás no somos muy distintos. Pero nuestro cerebro es tres veces mayor que el de los chimpancés (0,5 litros frente a 1,5) y ello provoca fenómenos emergentes como la inteligencia superior y el lenguaje simbólico.
El lenguaje es una herramienta maravillosa. Mediante su uso podemos comunicar un número ilimitado de mensajes. Sin embargo, todos los lenguajes humanos se componen de poco más de una veintena de elementos constitutivos, los fonemas (sonidos) o su variante escrita, las letras. Esta reflexión llevó al genial Jorge Luis Borges a escribir su famoso cuento La Biblioteca de Babel en la que todos los libros posibles de un número determinado de letras existen para regocijo de unos y desesperación de otros.
La música universal es increíblemente variada y cada pieza suena distinta del resto. Sin embargo, la música está constituida por un número limitado de componentes, las notas. Tan solo 12 (en la música occidental). Incluso, dentro de ella tenemos preferencia por solo unas pocas combinaciones: las escalas musicales. Y tampoco estas se mezclan de cualquier manera. La música popular actual (cualquiera que sea el género) apenas usa unas pocas escalas y estas son bastante predecibles. No obstante, la combinación es suficiente para que ninguna pieza sea igual a otra.
Pero si hay un ejemplo de pocos elementos en grandes combinaciones, este es el mundo digital. Todo el mundo digital sin excepción está compuesto de combinaciones de un elemento, el bit, con dos valores, 0 y 1. Podríamos haber construido ordenadores basados en un sistema de 10 valores o cualquier otro número, pero los ordenadores serían más complejos e ineficientes. La biblioteca digital es una exorbitante combinación de tan solo dos valores.
El asunto no es menor e involucra a muchas ciencias y a la propia filosofía. Propiedades emergentes, sistemas complejos o sistemas caóticos son algunos de los términos que se utilizan para comprender una realidad que tiene una característica: el mundo es complejo, pero está formado por pocos elementos distintos.