domingo, 30 de enero de 2011

Libre albedrío

¿Existe el libre albedrío, la libre elección o lo que los anglosajones llaman free will?
El libre albedrío constituye uno de los problemas más antiguos de la filosofía y aún hoy es más un terreno para la especulación que para la certeza. Comenzaré con mis conclusiones.
  • Nos sentimos libres. Esto no es modificable.
  • Las implicaciones de la no existencia del libre albedrío son difícilmente asumibles por la sociedad.
  • La neurociencia ayuda, pero no da una respuesta. El experimento de Libet no es concluyente.
  • El libre albedrío no existe.
  • Es un problema del dominio de la filosofía.
El filósofo John Searle describe el libre albedrío como la creencia de que 
" a menudo podríamos haber hecho algo distinto de lo que hicimos"
Spinoza 
"Las decisiones de la mente no son nada salvo deseos, que varían según varias disposiciones puntuales".
"No hay en la mente un absoluto libre albedrío, sino que la mente es determinada por el desear esto o aquello, por una causa determinada a su vez por otra causa, y ésta a su vez por otra causa, y así hasta el infinito."
"Los Hombres se creen libres porque ellos son conscientes de sus voluntades y deseos, pero son ignorantes de las causas por las cuales ellos son llevados al deseo y a la esperanza."
Arthur Schopenhauer 
"Tu puedes hacer lo que siempre haces, pero en algún momento de tu vida, sólo podrás hacer una actividad definida, y no podrás hacer absolutamente nada que no sea esta actividad."
Génesis 2:17 mas del árbol de la ciencia del bien y del mal no comerás
Nos sentimos libres. Esto no es modificable.
Estamos construídos así. La experiencia subjetiva de libertad es consustancial al ser humano. Ningún razonamiento podrá cambiarnos. Aunque nos pensemos determinados, nos sentiremos libres.
Tambien creemos conocer los límites de nuestra libertad. No puedo volar. Y siento una coacción para no realizar muchos actos: deliquir, no asistir al trabajo o decir algo inconveniente.
Las implicaciones de la no existencia del libre albedrío son difícilmente asumibles por la sociedad.
La religión cristiana, la legislación y nuestra sociedad están basadas en el principio de responsabilidad que a su vez implica libertad. El sujeto es libre de elegir entre el bien y el mal y será recompensado por lo primero y castigado por lo segundo.
Si no existe el libre albedrío, ¿Significa que no hay moral? ¿Cómo podemos hablar de decisiones correctas o equivocadas? ¿Cómo podemos castigar a alguien si no es responsable de sus actos? ¿No sería como castigar a alguien por hacer algo mientras le apuntabamos con una pistola a la cabeza?
En un reciente estudio se formaron dos grupos de personas. Al primero se les leyó una frase que negaba el libre albedrío, al segundo una frase neutra. Después se les pidió que resolvieran unos problemas que les presentaba un ordenador y se les comunicó que el programa tenía un error y que era posible que la respuesta apareciera en pantalla. En este caso, debería pasar a la siguiente sin responder. El grupo que escuchó la frase contraria al libre albedrío hizo trampa de forma muy significativa.
Esto parece indicar que es mejor no hablar del tema, que pensemos lo que pensemos, comunicarlo puede ser dañino.
Dado que nuestro cerebro está predispuesto para el libre albedrío, son pocos, incluso entre científicos materialistas atéos, los que lo niegan. Hasta el propio Libet lo dice:
El proceso de volición se inicia inconscientemente. Pero la función consciente aún controla la acción; puede vetar el acto. Por lo tanto el libre albedrío no puede excluirse
La neurociencia ayuda, pero no da una respuesta. Libet no es concluyente.
Benjamín Libet realizó un experimento (pdf) en 1983 que ha venido a considerarse una de las principales negaciones del libre albedrío. Se pidió a los sujetos que movieran cuando quisieran una mano, cuyo acto muscular era registrado por un electromiograma EMG. Se registró también el momento en el que la señal cerebral se producía con un electroencefalograma EEG. Y se pidió a los sujetos que estimaran en qué momento habían tomado su decisión. La secuencia de acontecimientos resultante fue: el EEG muestra el inicio de la acción motora. 300ms después el sujeto es consciente de la decisión. 200ms después el músculo se mueve. Este experimento parece decir que primero decidimos inconscientemente y después tomamos conciencia de lo decidido.
Experimento de Libet. El plan motor RP aparece 350ms antes que el deseo consciente W
Otros experimentos van en la misma línea. John-Dylan Haynes utilizó un escaner fMRI. Sus resultados muestran de nuevo que la parte inconsciente de la decisión precede a la toma de conciencia de la misma. Aunque esta vez por varios segundos y se puede predecir. Álvaro Pascual-Leone preguntó a los sujetos qué mano querían mover. Aplicando un campo magnético (Estimulación Transcraneal Magnética TMS), en un hemisferio cerebral, conseguían que el sujeto moviera la mano contraria (controlada por el hemisferio estimulado). Lo sorprendente del caso es que los sujetos reportaban haber elegido libremente en todos los casos pese a que habían sido determinados externamente por el experimentador.
¿Prueban estos experimentos que el libre albedrío no existe? No, en mi opinión. Muestran que la toma de decisiones es un proceso complejo en la que hay elementos conscientes e inconscientes. Indican con claridad que la mente y el cerebro son la misma cosa y que responden a causas físicas como cualquier otro ser en el universo. Por otra parte, se refieren a decisiones simples. Casarse o comprar un piso son decisiones en las que median muchos pensamientos conscientes en un largo feedback. No son concluyentes y sacan el problema del ámbito de la neurociencia aunque indican una dirección clara.

El libre albedrío no existe.
Desde luego es una opinón. Como he dicho, choca contra la experiencia subjetiva. Pero los argumemtos racionales me llevan a sostenerla.
¿Qué es el libre albedrío? Una supuesta entidad inmaterial, consciente, primera causa (o causa incausada) que actúa al margen de las leyes materiales que gobiernan el mundo. Algo así como un yo independiente dentro de mí mismo. Una especie de centro de control que evalúa los datos, toma decisiones y manda al cuerpo actuar. "El fantasma de la máquina"
A mi entender lo anterior es claramente falso. Somos nuestro cerebro que a su vez es una entidad material que se rige por las leyes de la naturaleza. Como todo sistema natural, si conocemos por completo su estado actual y las variables que sobre él influyen podemos predecir su estado futuro.
Se ha hablado de la indeterminación de la mecánica cuántica como soporte del libre albedrío. Pero la mecánica cúantica se circunscribe a la microescala, a lo atómico.
La manzana no es libre de caer y el cerebro no es libre de decidir. Llamamos libertad al desconocimiento de todas las causas que influyen en un sistema complejo como es el cerebro. El libre albedrío es una ilusión.
Es un problema del dominio de la filosofía.
La propia idea de libre elección es complicada. Si es motivada, es en alguna medida causada, determinada. Y no puede ser azarosa (estocástica) o casual. En este caso hablaríamos de albedrío casual, no libre.
Así, el problema se adentra en el mundo de la filosofía donde siempre ha residido y bordea el de la física. El determinismo causal y el azar.
"El determinismo fuerte sostiene que no existen sucesos genuinamente aleatorios o azarosos, y en general el futuro es potencialmente predecible a partir del presente (aunque lógicamente predictibilidad y determinación son independientes, ya que la primera requiere además cierto tipo de conocimiento de las condiciones iniciales)."
"El determinismo fuerte en las ciencias naturales, en general es sinónimo de determinismo cosmológico, que afirma que el universo se rige por unas leyes físicas inquebrantables (incluso nosotros) por tanto, todo lo que acontece sucede así porque nunca podría haber sucedido de otra manera."

Una teoría incorrecta puede servir, si nos proporciona una aproximación suficiente, dentro de su ámbito de aplicación. De hecho, la mecánica clásica se sigue utilizando siempre que no descendamos al mundo subatómico, aceleremos hasta velocidades relativistas, o nos acerquemos demasiado a enormes masas.
Una última reflexión: independientemente de que el mundo subatómico sea determinista o no, el mundo macroscópico sí lo es. Siguendo con las metáforas de los dados, el resultado de un lanzamiento es impredecible. Sólo podemos decir que la probabilidad de cada uno de los 6 resultados posibles, es de 1/6. Pero si lanzamos 6 billones de dados, podemos asegurar que cada uno de los 6 resultados posibles, aparecerá en aproximadamente un billón de dados.

Obviamente, nunca podremos conocer el estado del universo con tanto detalle, y a día de hoy, ni conocemos todas las leyes que lo rigen, con total exactitud (y podríamos discutir si podríamos conseguirlo o no, pero eso es otra historia), por lo que habrá muchos efectos que no podemos predecir. Y a eso lo llamamos azar.
Aunque si preguntamos a un físico por el libre alberío puede decirnos:
Sin embargo, todo eso no nos explica por qué usted y yo parecemos tener esa cosa llamada libre albedrío y una piedra, en cambio, no. Por lo que respecta a cuestiones como el libre albedrío y la conciencia, la física simplemente no tiene respuestas.

Enlaces
On free will. Excelente serie de Mano Singham

Dado lo intenso del tema, una secuencia de la insustituible "Amanece que no es poco" de José Luis Cuerda donde todos somos contingentes, pero solo el Alcalde es necesario, puede ayudar a relajar la mente.

martes, 25 de enero de 2011

Los cuervos fabrican herramientas

Si pensabas que la fabricación de herramientas es exclusiva de los primates, puedes ir incluyendo a los cuervos.
Youtube está lleno de vídeos en los que estas aves hacen alarde de su inteligencia, resolviendo problemas, usando herramientas individualmente, en secuencia e incluso fabricándolas.


Puedes ver también está interesante charla TED de Josh Klein subtitulada en castellano.

domingo, 23 de enero de 2011

Procesamiento secuencial y paralelo. Tareas, ordenadores y cerebro

El procesamiento secuencial o paralelo tiene una importancia trascendental en la eficiencia de los procesos que se realizan. Esto incluye los procesos realizados por el cerebro, por los ordenadores o por distintas organizaciones. Pero es importante fijarse en las tareas. Unas se pueden paralelizar y otras no.
Tareas
Se produce un procesamiento secuencial cuando una tarea va después de otra. Es un proceso lento en el que si una tarea se retrasa, el sistema completo debe esperar. La ventaja es que es fácil de entender y de implementar.
En el procesamiento paralelo, varios procesos ocurren al mismo tiempo mejorando el rendimiento general del sistema. Su contrapartida es la complejidad. No siempre se puede paralelizar una tarea. Aunque se pueda, no siempre es fácil hacerlo. En principio, cuanto más nodos actúen en paralelo, más rápido ira el sistema. Hasta cierto punto. Lo común es que haya un límite en que añadir más nodos no aumente la eficiencia, sino que incluso la reduzca. Normalmente las tareas en paralelo tienen una fase secuencial al principio en la que se dividen las tareas y otra al final en la que consolidan resultados.

Tareas secuenciales.

  • Leer una novela (obligatoriamente una página detrás de otra, si no, el resultado varía).
  • Consultar el saldo, dar dinero, actualizar el saldo (en un cajero automático)
  • Ver a alguien, reconocerle, preguntarle por su familia.
Tareas paralelas
  • Consultar entra varias personas palabras en la enciclopedia (personas en paralelo)
  • Contar los votos en un proceso electoral (mesas en paralelo).
  • Buscar los “López” en una base de datos. (se divide la base de datos en trozos y se busca en paralelo).
  • Reconocer a una persona. Se analizan los rasgos faciales, el movimiento, los gestos, la voz, la entonación en paralelo.
Ordenadores
Haciendo de la necesidad virtud, los ordenadores se han movido del procesamiento secuencial al paralelo.
Hace tiempo que la miniaturización de los componentes HW está llegando a su fin. Cuanto más pequeños los chips, más rápidos y fiables. Pero también se calientan más. Si no puedo fabricar procesadores más rápidos ¿qué puedo hacer? La respuesta es: poner más. Así, los chips actuales han pasado de ser de 1 core a multicore (procesador se entiende a veces como core o unidad de proceso CPU y a veces como chip o pieza de HW visible que con patillas se engancha a la placa base). Los actuales chips son de 2, 4 u 8 cores.
Pero hacer trabajar a 8 cores supone ejecutar tareas en paralelo. Existen dos tipos de soluciones: trabajar con varias tareas distintas en paralelo: una busca en internet, otra dibuja en la pantalla, otra calcula un gráfico… La otra posibilidad es que una tarea se descomponga en pasos paralelos que se ejecuten simultáneamente. Ya sabemos que esto es difícil. La programación paralela puede ser muy compleja, muchas tareas no lo permiten y los resultados no siempre son buenos (no escalan bien, es decir, a partir de cierto punto, a más cores, no hay más rendimiento). Así que es muy posible que un flamante chip de 8 procesadores tenga inactivos muchos de ellos la mayor parte del tiempo.
Los superordenadores son ordenadores con decenas de miles de procesadores en paralelo que procesan petaflops y consumen megavatios.

Cerebro
El cerebro es un órgano de procesamiento de información masivamente paralelo. Cientos de miles de millones de neuronas actúan simultaneamente de una forma en la que cualquier producto humano (superordenadores) palidece en comparación.
Cada retina tiene millones de conos y bastoncillos que perciben la luz, la procesan y la envían a través del nervio óptico de forma simultanea. La corteza visual procesa de forma paralela esta información para reconocer puntos, rayas, rayas orientadas, rayas orientadas en movimiento, objetos, caras… Sin perjuicio de que otras áreas y neuronas puedan mantener el equilibrio corporal, escuchar una conversación…
El cerebro también procesa la información en serie puesto que hay tareas que deben de procesarse en serie. Así, primero se percibe, luego se decide y luego se ejecuta. Es muy notable que somos conscientes algunos milisegundos después de haber tomado una decisión de modo que un observador con el debido aparataje puede conocer nuestra decisión antes que nosotros.
Cuando llegamos al pensamiento lógico, este es estrictamente secuencial, convirtiéndose en un cuello de botella. Por ejemplo al realizar una operación matemática. Así mientras podemos reconocer una cara en milisegundos, invertimos muchos segundos en realizar una multiplicación compleja o fracasamos por completo. El proceso secuencial del cerebro es más evidente aún en el paradigma de interferencia de tareas donde una tarea dificulta o impide la realización de otra, porque querámoslo o no, sólo podemos tomar una decisión al tiempo.

martes, 18 de enero de 2011

Watson, el superordenador de IBM más listo del mundo gana los encuentros previos de Jeopardy

Watson, el superordenador de IBM más listo del mundo ha ganado los encuentros de entrenamiento de Jeopardy. Ya están disponibles algunos vídeos de las rondas de entrenamiento.
Avatar de Watson
Cuando comenzó su andadura hace ya 4 años, el comportamiento de Watson era desesperante para sus creadores. Tras enormes esfuerzos, Watson está a punto de competir con previsible éxito en Jeopardy (concurso televisivo americano semejante a Pasapalabra). Ken Jennings y Brad Rutter, los dos mejores concursantes de la historia de Jeopardy serán sus rivales durante tres días, el 14, 15 y 16 de febrero de 2011.
Watson, llamado así por el fundador de IBM Thomas J. Watson, fue construido por un equipo de científicos de IBM que se propuso lograr un gran reto - construir un sistema de cálculo que rivalizara con los humanos en capacidad para responder a preguntas formuladas en lenguaje natural con velocidad, precisión y confianza. El formato Jeopardy! proporciona un desafío definitivo, porque las pistas del juego implican analizar sutilezas, ironía, adivinanzas y otras complejidades en las que sobresalen los seres humanos y los ordenadores tradicionalmente no lo hacen. El premio del concurso será de 1M de dólares. Los concursantes ya han anunciado que donarán parte de sus ganancias.

Brad Rutter, Alex Trebek y Ken Jennings
Según se acerca el enfrentamiento que verán en directo millones de americanos, IBM ha puesto en marcha su maquinaria mediática y hay ya disponible mucha información sobre Watson. Dado que se trata de lenguaje natural y relativo a la cultura americana, el material presenta una indudable dificultad para los hablantes no nativos de inglés. En el futuro, Watson manejará también otros idiomas.
Watson implementa cientos de algoritmos de lenguaje natural inéditos hasta la fecha. Lo hace en paralelo de modo que llega a varias respuestas distintas (en los vídeos disponibles se muestran las 3 mejores). Realiza un análisis de confianza en las mismas y solo responde cuando está razonablemente seguro de alguna de ellas (en Jeopardy las respuestas incorrectas son penalizadas).
¿Cuál es la novedad? ¿No es lo que hace Google? No, Google depende de nosotros al menos de dos formas. En primer lugar, necesita que formulemos las preguntas en lenguaje de ordenador, eligiendo unas pocas palabras como claves cuya relación es intrascendente. Así, el perro negro de la casa no se distingue de la casa negra del perro, el perro de la casa negra o la casa del perro negro. En segundo lugar, Google nos lanza una lista de resultados entre los que nosotros debemos elegir.
Pero Watson hace esto a un coste: una gigantesca capacidad de proceso y almacenamiento. En concreto:
  • 10 racks servidores POWER7 750
  • ejecutando el sistema operativo Linux
  • con 15 terabytes de RAM y 2,880 nucleos (cores) de procesador
  • hasta 80 teraflops (80.000.000.000.000 operaciones por segundo)
¿De qué forma interacciona Watson con los humanos?
Watson: 10 racks de servidores POWER7
Esta es quizá una pequeña desilusión. No usa reconocimiento de voz. "No puede ver ni oír" por lo recibe la información como texto electrónico, en el mismo instante en que la pregunta incide en las retinas de los otros concursantes. Aunque los concursantes a veces aprietan el pulsador antes de conocer la respuesta correcta (porque creen que la conocen y así tienen algún segundo extra), Watson debe esperar a estar seguro. Entonces, un dedo mecánico aprieta el pulsador (exactamente el mismo tipo que usan los concursantes humanos). Cuando el presentador le cede el turno, Watson convierte su respuesta de texto a voz sintetizada y habla.
"Cuando lo habitual es avanzar centímetros en Inteligencia Artificial, nosotros hemos avanzado kilómetros" dicen John Kelly III, ejecutivo de IBM y Dave Ferrucci, creador de la criatura. Los siguientes pasos: "El mundo de la medicina, o Doctor Watson si prefieren". Watson puede consultar todos los textos médicos del mundo en segundos.
Después... buscar interacciones potenciales entre medicamentos, antecedentes judiciales de un caso, conformidad con la legislación en el mundo financiero, call centers...

Recursos:
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Aggregator

domingo, 16 de enero de 2011

Psicología de la música V. Sobre la improvisación musical

La improvisación musical es un acto cuya contemplación nos deja perplejos. Pura creatividad, surge de la nada, navega por lo desconocido, deambula por el borde del abismo para regresar tranquilamente a casa. ¿Qué hace el cerebro? Seed publica un excelente reportaje sobre estas actuaciones reservadas solo a los mejores.
Es común atribúir la improvisación al jazz. Pero se da también en la música clásica. Una cadenza es un pasaje en la que la orquesta se interrumpe y deja solo al interprete el cual es libre de improvisar, aunque a menudo ya está escrita de antemano. Robert Levin es un pianista clásico especialista en improvisaciones en el escenario. Es capaz de improvisar al estilo de Mozart, Beethoven, Schubert y Mendelssohn. Levin estaba interpretando en Bremen a Beethoven cuando pensó que quizá había ido demasiado lejos. Beethoven permite al interprete modular o cambiar la tonalidad durante sus cadenzas. La pieza es en Do mayor, pero Levin había ido cambiando hasta llegar a Fa# mayor, muy lejos de la tonalidad original. A poco que siguiera, era más corto dar la vuelta entera y volver por el otro lado como si hubieras recorrido 20.000 km por el ecuador y fuera igual de largo seguir que volver. Levin se detuvo, la orquesta esperaba expectante a que la cadenza terminara para reincorporarse al concierto, el público comenzaba a inquietarse. ¿Cómo regresar?
Lo que sucedió después, dice Levin, fue verdaderamente milagroso. "Empecé a tocar de nuevo. Y por decirlo así, me deslicé sobre la piel de plátano de un acorde de séptima disminuida y a través de un enarmónico juego de manos -que no estaba previsto- me encontré de repente de regreso a casa."

miércoles, 12 de enero de 2011

La neurona de Marilyn Monroe

En todos nuestros cerebros hay neuronas que responden preferentemente a una imagen de Marilyn Monroe. En este experimento los investigadores registran esta neurona y demuestran como se puede controlar un ordenador con el pensamiento.

La epilepsia que no responde bien a fármacos, con frecuencia se opera. Para localizar el foco, qué grupo de neuronas está causando el mal, se introducen electrodos intracraneales y se registra la actividad de las neuronas. En este estudio, se implantaron electrodos en el cerebro de los pacientes, se cerró el orificio y se registró el comportamiento de las neuronas durante varios días antes de proceder a la operación de extirpar el foco epiléptico.
Se sabe que neuronas individuales responden a ciertas vistas: algunas responden a caras felices, otras a caras tristes, unas a casas y otras a personas. También hay algunas que responden a caras concretas.
Se preguntó a los pacientes quienes eran algunos de sus famosos favoritos. Después se les presentaron estos en la pantalla del ordenador y se registró la actividad de los electrodos implantados. En la primera parte del experimento se observa cómo la neurona de Marilyn Monroe se dispara repetidamente (cada bip sonoro corresponde a un potencial de acción) cuando se presenta su imagen. En la segunda parte, el sujeto piensa en Marilyn Monroe o Josh Brolin y, controlando el ordenador, consigue que este presente la imagen en la que piensa. Esto supone un avance más en la interfaz cerebro máquina BCI.

domingo, 9 de enero de 2011

Ilusiones visuales

Estas diez ilusiones visuales están extraídas de Sharpbrains. El objetivo es disfrutar y dejarse engañar. Naturalmente son ilusiones y tienen truco.
Adjunto las explicaciones que en la mayoría de los casos explican poco. Son descripciones de fenómenos que no sabemos porqué o cómo ocurren.

1. ¿Puedes poner el pez en la pecera?
Mira fijamente a la raya amarilla en medio del pez en la imagen de abajo durante unos 10-20 segundos. A continuación, mueve la mirada a la pecera.
2. ¿Son del mismo color los rectángulos que están dentro de los rectángulos azules y amarillos?