Hace medio siglo, 2001: Una odisea del espacio imaginó un futuro impulsado por computadoras de alta tecnología que pensaban, aprendían y se adaptaban. El centro de esta visión era HAL (computadora ALgorithmic programada heurísticamente) 9000, la computadora "sensible" que dirigía la nave de la tripulación, Discovery One. En la película, HAL se presentó como centro de control de misión, soporte vital y sexto miembro de la tripulación, haciendo posible una ambiciosa misión de Júpiter para los seis astronautas de la nave.
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Hoy, mientras buscamos enviar a los primeros humanos a Marte, la idea de HAL está brillando una vez más en la vanguardia de las mentes de los investigadores. Aproximadamente dentro de 15 años, la NASA planea poner a los primeros humanos en órbita alrededor del planeta rojo, lo que significará viajar más lejos de la Tierra que nunca. A diferencia de los amantes de la luna, estos astronautas no podrán confiar en el control de tierra para una solución rápida. Si algo sale mal, tardarán hasta 40 minutos en recibir una respuesta de la Tierra.
"'Houston, tenemos un problema' no es realmente una gran opción, porque la respuesta es demasiado lenta", como dijo Ellen Stofan, ex científica jefe de la NASA, el mes pasado en una cumbre sobre viajes al espacio profundo organizada por The Atlantic . "Sigo diciendo que necesitamos un buen HAL".
Cuando llegó a las pantallas de teatro en 1968, 2001 se convirtió rápidamente en un icónico experimento mental sobre el futuro de la humanidad en el espacio. Elogiada por su visión innovadora y su atención al detalle científico, la película fue aclamada en la revista WIRED como "una predicción cuidadosamente elaborada para el futuro".
HAL, por extensión, se convirtió en una referencia cultural importante para cualquiera que esté pensando en la inteligencia artificial y el futuro de las computadoras. Puede hablar, escuchar, leer caras y (lo más importante) labios, interpretar emociones y jugar al ajedrez; En 2015, WIRED se refirió a él como un "proto-Siri". La tripulación depende de ello para todo, lo que se convierte en un problema cuando, a 80 millones de millas de la Tierra, HAL comienza a comportarse de manera errática.
Eso es porque HAL de 2001 no fue agradable. Como el principal antagonista de la película, terminó encendiendo a la tripulación en un intento de "salvar" la misión.
Aún así, "muchos científicos son parte del legado de HAL", escribió David Stork, ahora científico de la computación de la compañía tecnológica Rambus, en su libro de 1996 Legado de HAL . Para el libro, Stork entrevistó a algunos de esos científicos con motivo del "cumpleaños" de HAL (cuando comenzó a funcionar) en la línea de tiempo de la novelización de 2001 .
"No puedes evitar inspirarte", dice Jeremy Frank, un científico informático que lidera el desarrollo de la IA y otras tecnologías automatizadas para futuras misiones humanas de la NASA, de 2001 y otras representaciones de ciencia ficción de la IA. Está de acuerdo con Stofan en que la IA será de vital importancia para las misiones humanas en el espacio profundo. "Absolutamente vamos a tener que tener algo".
Lo que ese algo será aún no está claro, dice Frank. Se podría esperar que un HAL de la vida real monitoree los sistemas de soporte vital en todo momento para evitar desastres, administrar la generación de energía, realizar la navegación básica del piloto automático, vigilar los sensores para detectar errores y más. Pero sea lo que sea que implique, esta IA ayudará a liberar a los astronautas de los detalles del día a día para que puedan concentrarse en la misión y la ciencia.
"El inmenso papel de la IA es permitir que los humanos se mantengan fuera de las trincheras", dice Steve Chien, líder del grupo de inteligencia artificial en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA que ayuda a los exploradores y sondas a elegir qué datos enviar a la Tierra, e incluso seleccionar objetos y áreas para estudiar por su cuenta. Para la IA, esto significa asumir muchas de las tareas de mantenimiento y operaciones más mundanas de la nave espacial (y potencialmente una base de Marte) para permitir que los astronautas humanos se concentren en tareas más abstractas como los experimentos científicos.
"Esa es una forma mucho más efectiva de hacer ciencia", dice Chien, cuyo equipo ayudó a desarrollar tecnología de inteligencia artificial que se ha utilizado para el rover Curiosity en Marte. "No queremos que el astronauta pase todo su tiempo asegurándose de que el sistema de soporte vital funcione".
Para una misión de la NASA a Marte, la inteligencia artificial podría asumir parte del trabajo ahora realizado por docenas de personas que trabajan las 24 horas en el centro de control de la misión en Houston, Texas. (James Blair / NASA) Pero pedirle a un sistema de IA que realice todas esas tareas no es poca cosa, advierte Frank. Incluso durante las operaciones normales, HAL de la vida real tendría que administrar muchos sistemas independientes, algunos de los cuales son complejos para operar por sí mismos. Para que la IA responda a diversas situaciones, sus creadores tendrían que anticipar y mapear todas esas situaciones. "Simplemente toma una gran cantidad de tiempo y energía incluso describir el problema", dice Frank.
"Habrá muchas cosas complicadas, desde temperatura y presión hasta comida y navegación", dice Stork sobre los desafíos que enfrentaría una IA en cada minuto de una misión espacial. En misiones espaciales pasadas, estos desafíos han sido manejados por computadoras terrestres, astronautas diligentes e incluso personal de la NASA con reglas de cálculo.
"Se necesitan sistemas informáticos extremadamente sofisticados", dice Frank. "Ya pasamos los días de ir a la Luna con el tipo de potencia informática que hay en mi iPhone".
Frank dice que todo lo que se use en una misión espacial debe transportarse al espacio y trabajar en los espacios reducidos de una nave espacial, sin mencionar que puede funcionar con una fuente de energía limitada, generalmente desde un pequeño generador nuclear. En resumen, cuanto más sofisticada sea la IA de una misión espacial, más computadora necesitarás. A pesar de lo lejos que ha llegado la tecnología, señala Frank, "el software tiene masa".
Frank dice que la integración de todo ese software será uno de los mayores desafíos para crear una computadora con inteligencia artificial para naves espaciales. No funcionarán los sistemas informáticos separados que se centren en diferentes aspectos. De lo contrario, uno podría terminar con una situación como un equipo de remeros que no cooperan en un barco.
"Esas herramientas nunca fueron construidas para integrarse entre sí", dice Frank, "no importa en una nave espacial que fue construida para ejecutarse en computación limitada".
En 2001, el problema no es la capacidad de HAL para procesar y realizar sus tareas designadas. Más bien, cuando los astronautas intentan desactivar algunas de las funciones de procesamiento de HAL, se propone matar a los humanos para preservarse. La preocupación de que una computadora tan poderosa pueda volverse deshonesta puede sonar estrictamente a la ciencia ficción. Pero, de hecho, no es un pequeño desafío en la mente de los investigadores.
"Esa pregunta existe en cada sistema que construimos", dice Chien. "A medida que construimos sistemas cada vez más complejos, nos resulta cada vez más difícil comprender cómo interactuarán en un entorno complejo".
Es casi imposible saber cómo funciona realmente la inteligencia artificial compleja. De hecho, muchos informáticos todavía describen la forma en que las máquinas aprenden como una "caja negra". Las redes neuronales artificiales a menudo funcionan de manera muy similar al cerebro humano. "Desafortunadamente, esas redes también son tan opacas como el cerebro", escribe Davide Castelvecchi para Nature . "En lugar de almacenar lo que han aprendido en un bloque ordenado de memoria digital, difunden la información de una manera que es extremadamente difícil de descifrar".
Esto hace que sea difícil programar en cajas de seguridad, dice Chien, porque es imposible imaginar cómo una IA de aprendizaje, crecimiento y adaptación reaccionará ante cada situación.
Frank cree que todo se reducirá a la programación adecuada tanto de las computadoras como de los astronautas que trabajan con ellas. "Debes considerar la IA como una parte más del sistema y, a veces, tu sistema te miente", dice Frank. En 2001, HAL se anuncia a sí mismo "infalible e incapaz de error", pero incluso las computadoras de hoy no son infalibles. Las personas que trabajan con una computadora con inteligencia artificial deben saber que no deben confiar en ella, sino tratarla como cualquier computadora normal que ocasionalmente podría equivocarse.
Ahora, 50 años después del lanzamiento de 2001: Una odisea del espacio, ¿qué tan cerca está el legado de HAL a la visión de Stofan para los viajes al espacio profundo?
"Ahora lo tenemos en pedacitos", dice Stork. Algunos de nuestros avances son notables, por ejemplo, una forma de inteligencia artificial se encuentra en muchos de nuestros bolsillos con tecnología de reconocimiento de voz como Siri con la que podemos hablar de manera conversacional. Está AlphaGo, la computadora con inteligencia artificial que venció a un campeón humano del intrincado juego de estrategia Go. Las computadoras con IA incluso han escrito literatura. Pero todos estos esfuerzos tomaron máquinas especialmente diseñadas y años de trabajo para completar estas tareas singulares.
"La IA está haciendo muchas cosas increíbles en muchas tareas enfocadas, pero ¿hacer que la IA sea tan estratégica como un humano inteligente?" Chien dice. "Ese es el desafío del mañana".
Esta perspectiva se vuelve más desafiante por el hecho de que la NASA, a diferencia de Silicon Valley, tiende a ser reacia a los riesgos de probar nuevas tecnologías, dice Chien. Cuando se trata de vuelos espaciales, agrega, esto es comprensible. "Un millón de cosas tienen que ir bien para que funcione", dice Chien. "Solo algunas cosas tienen que salir mal para que no funcione".
Para Frank, parece extraordinariamente difícil imaginar una computadora con inteligencia artificial que reemplace todas las funciones de las personas que trabajan en el centro de control de tierra de la NASA, que siempre cuenta con al menos seis personas, las 24 horas del día, los siete días de la semana, como HAL fue capaz de. "Pero la buena noticia es que no creemos que realmente deba reemplazarlos a todos", dice Frank. Para una misión a Marte, señala, los astronautas aún podrían depender del contacto regular, aunque no instantáneo, con la Tierra.
En realidad, la IA será más crucial para las misiones que Marte, donde los astronautas humanos no son parte de la imagen, dice Chien. Él y otros científicos se reúnen regularmente para especular sobre este tipo de futuros lejanos, por ejemplo: ¿Cómo enviarían una sonda para explorar los mares profundos de Europa, donde no es posible el contacto por radio con la Tierra? ¿Qué pasa con el envío de una nave espacial automatizada a un sistema solar completamente diferente?
"La NASA quiere ir y hacer cosas en lugares donde no se puede enviar gente", dice Chien. "Estas son solo ideas locas, eso realmente requeriría IA".
