Xurxo Mariño, investigador da Universidade da Coruña, explora no prestixioso Massachusetts Institute of Technology (MIT), a arquitectura do cerebro para conseguir achar o mapa neuronal que permita o antigo soño dos escritores de ciencia-ficción: robots con mecanismos de aprendizaxe similares ós humanos: que nazan ignorantes e que adquiran experiencia na interacción co entorno. De conseguilo, o achado pode revolucionar a nosa relación social coas máquinas e a tecnoloxía.
Xurxo Mariño, profesor da Universidade da Coruña de 33 anos, pelo canoso, palestina e atuendo antiglobalización, é un dos investigadores que están abordar unha nova teoría que busca dar un paso de xigante na intelixencia artificial. Doutor en Ciencias Biolóxicas pola Universidade de Santiago de Compostela, e membro do grupo NEUROCOM da Universidade da Coruña, un bo día marchou a investigar ó MIT, a institución norteamericana dirixida por Charles M. Vest e ben coñecida no mundo das novas tecnoloxías polo laboratorio de experimentación Media Lab, que dirixe o gurú de Internet Nicholas Negroponte. O MIT é un dos líderes nestes momentos na experimentación de fronteira: aquela que busca a converxencia entre o mundo real e o mundo virtual. É un dos poucos galegos que acceden a este sancta sanctorum do futuro onde o coñecemento é multidisciplinar, a medias entre a tecnoloxía, a bioloxía e o humanismo. Ó carón do seu lugar de traballo, o crítico Noam Chomsky ensina teoría da linguaxe.
A teoría do desenvolvemento cerebral
No MIT, o Departamento de Cerebro e Ciencias Cognitivas, dirixido polo hindú Mriganka Sur está a realizar investigacións que teñen como fin adentrarse nos mecanismos de coñecemento que ten o cerebro para determinar como funciona a nosa circuitería interna. De feito, cada unha das nosas neuronas funciona como unha diminuta batería que aproveita para comunicarse coas outras a través dunha especie de código morse eléctrico. Ese código morse transmite a información clave que o noso cerebro emprega para tomar decisións e para recibir sensacións visuais, olfativas, táctiles…
O obxectivo: reproducir o noso sistema neuronal nun circuito de ordenador. Os principios de comunicación son os mesmos. O que o diferencia é a complexidade. Un humano adulto ten aproximadamente a mareante cifra de cen mil millóns de neuronas, e cada unha destas neuronas ten miles de conexión con outras, transmitíndose continuamente información entre elas. Ata o momento, os chips dos procesadores actuais conteñen un número moito máis limitado de transistores. ¿Imaxínaste o tamaño dos nosos actuais Pentium ou AMD con máis de cen mil millóns de conexións?
Entre as leis da robótica que enunciara o escritor Isaac Asimov, estaba aquela que dicía que a única diferencia entre un robot e un ser humano é a complexidade dos seus diferentes sistemas. É aí onde xorde esa máxica palabra, a ‘consciencia’, que distingue á especie humana do resto dos animais da Terra (para ben ou para mal).
Unha teoría controvertida
No ano 2001, diferentes investigadores norteamericanos publicaron na revista Science o artigo “Desenvolvemento mental autónomo para robots e animais”, nos que formulaban as claves para a nova teoría da intelixencia artificial. Para os autores, entre os cales estaba o director do grupo de Xurxo Mariño, Mriganka Sur, “tradicionalmente, unha máquina non é autónoma cando desenvolve as capacidades para as que está programada, pero un home é autónomo gracias a toda a súa vida de desenvolvemento mental”. A tese do artigo era básica: a intelixencia dun robot está limitada porque os programas que provocan que fagan cousas están escritos para funcións a priori. Por exemplo, podes preparar a un robot para que saiba moverse por un corredor, ou para que colla obxectos do chan. Pero o robot non será capaz de facer máis que iso para o que está programado.
O que promovían estes investigadores era moi distinto e para iso fixáronse en como un ser humano é capaz de aprender. Cando nace, o seu cerebro está practicamente a cero, e só evoluciona e desenvolve novas capacidades mentais cando se relaciona co seu contorno. Xunto coa linguaxe, esa é unha das claves do éxito da especie humana sobre outras. “Para que unha máquina sexa realmente intelixente, necesita un desenvolvemento mental autónomo”, afirman os investigadores. O modelo de investigación que propoñen estes investigadores pasa por deseñar un corpo de robot axeitado ós lugares nos que traballará (na terra, no espacio, baixo a auga), deseñar un programa que o prepare para desenvolverse, activar o robot e, cando este “naza”, comenzar a ensinarlle cousas. Igual que a un bebé.
Á busca da neurona
Ata aquí, a teoría. Semella ben doada. Pero aí é onde intervén Xurxo Mariño. Xurxo é especialista en estudios intracelulares. O seu traballo dentro do grupo consiste en coñecer como se relacionan unhas neuronas coas outras, para poder trazar as características do circuito biolóxico que dará paso ó circuito informático. Cada neurona é un mundo, metido dentro dunha malla de proporcións colosais. Está conectada a outros miles de neuronas. “O cerebro segue a ser unha gran descoñecido”, afirma, “e o que estamos a facer é aínda investigación básica. É o paso previo”.
Xurxo bucea entre as neuronas ata localizar a elexida, baseándose en investigacións con células illadas realizadas por outros investigadores. Aqueles estudios tiñan como obxectivo descifrar o complexo código morse co que as neuronas se comunican entre si, facéndolle un electroencefalograma. Xurxo está contrastando nestes momentos os resultados no contorno, xa "real", do cerebro.
Buceando na malla
Tomando como animais de experimentación ós gatos, este investigador coruñés introduce unha micropipeta –unha especie de microalfiler diminuto- polo medio do labirinto do cerebro ata identificar a súa neurona preferida alí dentro. E a partir de aí, estudian como reacciona esa neurona ante os estimulos visuais que presentan ó animal a través dunha pantalla de televisión.
Nestes momentos, o seu grupo considera que a corteza do cerebro é o espacio dende un ser vivo redistribúe a información. Unha especie de vestíbulo que pode ser o mapa do tesouro a partir do que se creen os novos circuitos de intelixencia artficial e que é o espacio do cerebro máis desenvolvido nos seres humanos. “Ata agora non se sabía como a corteza cerebral redistribuía a información que lle chegaba a información visual, do tacto ou do gusto”, afirma Xurxo, e apresúrase a debuxar sobre un folio esa rexión cerebral. “Nós cremos que a corteza ten un circuito básico que se adapta en cada ser vivo en función das circunstancias que vive”. O asunto sería, polo tanto, dotar ós robots dunha especie de corteza cerebral en branco que lles permita comezar de cero. O contorno no que se asentara o robot sería o detonante de que este aprendera unhas cousas ou outras. Coma un ser humano.
MIT vs Galicia
Un día inspirado, o señor Pat McGovern, fundador de IDG Communications, unha multinacional de publicacións sobre informática, doou máis de 1.800 millóns de euros (máis de 300.000 millóns de pesetas) ó MIT para crear o Mc Govern Institute for Brain Research. O soño luxurioso de calquer investigador. Xurxo Mariño compara a súa situación no MIT con respecto á que vive na Universidade galega: “A producción científica do meu grupo, o Neurocom, é de igual calidade, pero imos moito máis despacio. No MIT todo está pensado para que traballes ó máximo e con eficacia”, indica Xurxo, que é moi crítico cos mecanismos de financiamento da Universidade galega. “Por exemplo”, afirma, “a mellor investigación en Galicia a están a levar a cabo os alumnos de doutoramento, porque os profesores están atrapados en horas e horas de clase que matan calquera posibilidade de realizar grandes investigacións”. Para Xurxo, a figura do profesor investigador, centrado no desenvolvemento de novos conceptos e técnicas, e cun número escaso de horas de docencia, é case inexistente na investigación galega.
“No MIT”, indica Xurxo, “hai moito intercambio de información. Continuamente organízanse seminarios, gracias a esa abundacia de diñeiro. Aquí, ese intercambio a penas existe. Non hai nin sequera cartos para montar laboratorios, nin para técnicos, nin para veterinarios”.
Tradicionalmente, distínguense dous tipos de investigación: a básica e a aplicada. A aplicada é aquela que ten beneficios a curto prazo, e para a que é doado conquerir recursos. Unha empresa ponse en contacto coa universidade para crear determinado tipo de aparello ou sistema. A básica, pola contra, mergúllase nos conceptos, nas ideas que dan camiño a novas técnicas inexploradas. “Os que facemos investigación básica témolo moito máis difícil, porque non hai unha rendabilidade política a curto prazo e os políticos non apostan polo que non se poida amosar en pouco tempo”.
Xurxo Mariño, profesor da Universidade da Coruña de 33 anos, pelo canoso, palestina e atuendo antiglobalización, é un dos investigadores que están abordar unha nova teoría que busca dar un paso de xigante na intelixencia artificial. Doutor en Ciencias Biolóxicas pola Universidade de Santiago de Compostela, e membro do grupo NEUROCOM da Universidade da Coruña, un bo día marchou a investigar ó MIT, a institución norteamericana dirixida por Charles M. Vest e ben coñecida no mundo das novas tecnoloxías polo laboratorio de experimentación Media Lab, que dirixe o gurú de Internet Nicholas Negroponte. O MIT é un dos líderes nestes momentos na experimentación de fronteira: aquela que busca a converxencia entre o mundo real e o mundo virtual. É un dos poucos galegos que acceden a este sancta sanctorum do futuro onde o coñecemento é multidisciplinar, a medias entre a tecnoloxía, a bioloxía e o humanismo. Ó carón do seu lugar de traballo, o crítico Noam Chomsky ensina teoría da linguaxe.
A teoría do desenvolvemento cerebral
No MIT, o Departamento de Cerebro e Ciencias Cognitivas, dirixido polo hindú Mriganka Sur está a realizar investigacións que teñen como fin adentrarse nos mecanismos de coñecemento que ten o cerebro para determinar como funciona a nosa circuitería interna. De feito, cada unha das nosas neuronas funciona como unha diminuta batería que aproveita para comunicarse coas outras a través dunha especie de código morse eléctrico. Ese código morse transmite a información clave que o noso cerebro emprega para tomar decisións e para recibir sensacións visuais, olfativas, táctiles…
O obxectivo: reproducir o noso sistema neuronal nun circuito de ordenador. Os principios de comunicación son os mesmos. O que o diferencia é a complexidade. Un humano adulto ten aproximadamente a mareante cifra de cen mil millóns de neuronas, e cada unha destas neuronas ten miles de conexión con outras, transmitíndose continuamente información entre elas. Ata o momento, os chips dos procesadores actuais conteñen un número moito máis limitado de transistores. ¿Imaxínaste o tamaño dos nosos actuais Pentium ou AMD con máis de cen mil millóns de conexións?
Entre as leis da robótica que enunciara o escritor Isaac Asimov, estaba aquela que dicía que a única diferencia entre un robot e un ser humano é a complexidade dos seus diferentes sistemas. É aí onde xorde esa máxica palabra, a ‘consciencia’, que distingue á especie humana do resto dos animais da Terra (para ben ou para mal).
Unha teoría controvertida
No ano 2001, diferentes investigadores norteamericanos publicaron na revista Science o artigo “Desenvolvemento mental autónomo para robots e animais”, nos que formulaban as claves para a nova teoría da intelixencia artificial. Para os autores, entre os cales estaba o director do grupo de Xurxo Mariño, Mriganka Sur, “tradicionalmente, unha máquina non é autónoma cando desenvolve as capacidades para as que está programada, pero un home é autónomo gracias a toda a súa vida de desenvolvemento mental”. A tese do artigo era básica: a intelixencia dun robot está limitada porque os programas que provocan que fagan cousas están escritos para funcións a priori. Por exemplo, podes preparar a un robot para que saiba moverse por un corredor, ou para que colla obxectos do chan. Pero o robot non será capaz de facer máis que iso para o que está programado.
O que promovían estes investigadores era moi distinto e para iso fixáronse en como un ser humano é capaz de aprender. Cando nace, o seu cerebro está practicamente a cero, e só evoluciona e desenvolve novas capacidades mentais cando se relaciona co seu contorno. Xunto coa linguaxe, esa é unha das claves do éxito da especie humana sobre outras. “Para que unha máquina sexa realmente intelixente, necesita un desenvolvemento mental autónomo”, afirman os investigadores. O modelo de investigación que propoñen estes investigadores pasa por deseñar un corpo de robot axeitado ós lugares nos que traballará (na terra, no espacio, baixo a auga), deseñar un programa que o prepare para desenvolverse, activar o robot e, cando este “naza”, comenzar a ensinarlle cousas. Igual que a un bebé.
Á busca da neurona
Ata aquí, a teoría. Semella ben doada. Pero aí é onde intervén Xurxo Mariño. Xurxo é especialista en estudios intracelulares. O seu traballo dentro do grupo consiste en coñecer como se relacionan unhas neuronas coas outras, para poder trazar as características do circuito biolóxico que dará paso ó circuito informático. Cada neurona é un mundo, metido dentro dunha malla de proporcións colosais. Está conectada a outros miles de neuronas. “O cerebro segue a ser unha gran descoñecido”, afirma, “e o que estamos a facer é aínda investigación básica. É o paso previo”.
Xurxo bucea entre as neuronas ata localizar a elexida, baseándose en investigacións con células illadas realizadas por outros investigadores. Aqueles estudios tiñan como obxectivo descifrar o complexo código morse co que as neuronas se comunican entre si, facéndolle un electroencefalograma. Xurxo está contrastando nestes momentos os resultados no contorno, xa "real", do cerebro.
Buceando na malla
Tomando como animais de experimentación ós gatos, este investigador coruñés introduce unha micropipeta –unha especie de microalfiler diminuto- polo medio do labirinto do cerebro ata identificar a súa neurona preferida alí dentro. E a partir de aí, estudian como reacciona esa neurona ante os estimulos visuais que presentan ó animal a través dunha pantalla de televisión.
Nestes momentos, o seu grupo considera que a corteza do cerebro é o espacio dende un ser vivo redistribúe a información. Unha especie de vestíbulo que pode ser o mapa do tesouro a partir do que se creen os novos circuitos de intelixencia artficial e que é o espacio do cerebro máis desenvolvido nos seres humanos. “Ata agora non se sabía como a corteza cerebral redistribuía a información que lle chegaba a información visual, do tacto ou do gusto”, afirma Xurxo, e apresúrase a debuxar sobre un folio esa rexión cerebral. “Nós cremos que a corteza ten un circuito básico que se adapta en cada ser vivo en función das circunstancias que vive”. O asunto sería, polo tanto, dotar ós robots dunha especie de corteza cerebral en branco que lles permita comezar de cero. O contorno no que se asentara o robot sería o detonante de que este aprendera unhas cousas ou outras. Coma un ser humano.
MIT vs Galicia
Un día inspirado, o señor Pat McGovern, fundador de IDG Communications, unha multinacional de publicacións sobre informática, doou máis de 1.800 millóns de euros (máis de 300.000 millóns de pesetas) ó MIT para crear o Mc Govern Institute for Brain Research. O soño luxurioso de calquer investigador. Xurxo Mariño compara a súa situación no MIT con respecto á que vive na Universidade galega: “A producción científica do meu grupo, o Neurocom, é de igual calidade, pero imos moito máis despacio. No MIT todo está pensado para que traballes ó máximo e con eficacia”, indica Xurxo, que é moi crítico cos mecanismos de financiamento da Universidade galega. “Por exemplo”, afirma, “a mellor investigación en Galicia a están a levar a cabo os alumnos de doutoramento, porque os profesores están atrapados en horas e horas de clase que matan calquera posibilidade de realizar grandes investigacións”. Para Xurxo, a figura do profesor investigador, centrado no desenvolvemento de novos conceptos e técnicas, e cun número escaso de horas de docencia, é case inexistente na investigación galega.
“No MIT”, indica Xurxo, “hai moito intercambio de información. Continuamente organízanse seminarios, gracias a esa abundacia de diñeiro. Aquí, ese intercambio a penas existe. Non hai nin sequera cartos para montar laboratorios, nin para técnicos, nin para veterinarios”.
Tradicionalmente, distínguense dous tipos de investigación: a básica e a aplicada. A aplicada é aquela que ten beneficios a curto prazo, e para a que é doado conquerir recursos. Unha empresa ponse en contacto coa universidade para crear determinado tipo de aparello ou sistema. A básica, pola contra, mergúllase nos conceptos, nas ideas que dan camiño a novas técnicas inexploradas. “Os que facemos investigación básica témolo moito máis difícil, porque non hai unha rendabilidade política a curto prazo e os políticos non apostan polo que non se poida amosar en pouco tempo”.