Límites en las Máquinas Inteligentes (Parte 1)

Acostumbro publicar en las redes sociales problemas de lógica y solución de secuencias matemáticas sencillas, para que los lectores se diviertan tratando de resolver un acertijo. En esta ocasión, por ejemplo, nos enfrentamos con un problema fundamental en el aprendizaje automático (machine learning) que es el estudio del aprendizaje de las computadoras. Casi todo el aprendizaje que esperamos que las computadoras realicen, comparado con nuestro aprendizaje, es sobre la reducción de la información en patrones subyacentes, que luego se pueden utilizar para inferir lo desconocido. El problema de la imágen superior no es diferente a esto.

Nosotros los humanos, tenemos el reto de encontrar patrones en todos lados, y a veces es un gran desafío, porque nuestra percepción tiene límites notables al comportamiento de la naturaleza. Las computadoras por su parte no tienen esa intuición y el reconocimiento de patrones, se basan tan solo en lo que su memoria les permite; memoria que por supuesto es programada por la inteligencia humana, a través de un lenguaje de programación basado en objetos, imágenes, patrones, símbolos, etc.

Podríamos iniciar planteando la siguiente secuencia de resultados:

1 * (4 + 1) = 5

2 * (5 + 1) = 12

3 * (6 + 1) = 21

Y si nosotros instruimos a una computadora con el siguiente patrón, después de haberla alimentado con los resultados anteriores, entonces:

x * (y + 1) = z

La solución sería 96.

A pesar del éxito de este problema, el trabajo manual necesario de actualización de una computadora es enorme, por lo que ahora se intentan diseñar máquinas que puedan inferir patrones por sí mismas. Un programa podría inspeccionar, miles de fotos o transacciones bancarias y revelar información estadísticas que sugieran una tendencia o aumento inminente de un precio. Este enfoque a avanzado, desde la clasificación postal automatizada, el filtrado de algún spam, hasta la detección de fraudes de tarjetas de crédito. A pesar del éxito de este enfoque, aún es necesario la intervención de un experto en los ciclos.

Por ejemplo, si asumimos que en la secuencia hay 3 elementos principales, pero a la computadora la alimentamos con un cuarto, que pertenece al resultado anterior. Si ese atributo de una línea, que es una característica del aprendizaje de la máquina, está como condición o límite, entonces surge otro patrón elegible como…

0 + 1 + 4 = 5

5 + 2 + 5 = 12

12 + 3 + 6 = 21

Entonces el resultado sería 40.

Pero no sólo acaban ahí las posibilidades, todo depende de las restricciones y patrones permitidos. Se pueden encontrar otros patrones tomando unos y multiplicandolos por otros, con sumas y restas para encontrar los resultados y funciona. Y si permitimos elementos que consideren las formas visuales de los números, tal vez podríamos llegar a algún patrón que involucra trazos y serifas. El patrón de coincidencia depende de los supuestos del observador.

Para los que no ven la factorización y secuencia, para justificar el 96, sería:

2 * 5 + 2= 12, 3 * 6 + 3= 21, 4 * 7 + 4 = 32, 5 * 8 + 5 = 45, 6 * 9 + 6 = 60

10 * 10 + 7 = 77 y finalmente 11* 8 + 11 = 96.

Por otro lado, el juego de ajedrez Deep Thought, predecesor de Deep Blue, no fue bueno en el aprendizaje del ajedrez por medio de éxitos y fracasos. Por lo tanto, los grandes maestros y programadores elaboraron cuidadosamente las reglas para enseñarle cuáles eran las posiciones del tablero buenas o malas.

Deep Blue fue una supercomputadora desarrollada por IBM para jugar al ajedrez. Fue la primera máquina inteligente que venció a un campeon del mundo vigente. En 1996 la primera serie de encuentros la ganó Kasparov 4–2.

Una nueva versón Deeper Blue apareció y le ganó a Gary, estaba programada para desechar las jugadas malas, y escogía su mejor movimiento entre unos cuantos, proceso en el que no invertía demasiado tiempo.

Se trató de presionar a Kasparov con las expectativas de IBM y las partidas fueron seguidas a lo largo de todo el planeta. Kasparov empezó la serie de partidas como gran favorito, y lo confirmó venciendo en la primera partida. La computadora venció en la segunda partida; lo asombroso de esta segunda jornada fue que, una vez finalizada la partida, se le comunicó a Kasparov que el programa Fritz 4.0 había encontrado una variante en la que hubiera conseguido tablas con facilidad (por jaque perpetuo). Kasparov no daba crédito a lo que le acababan de contar y abandonó la sala enfurecido, encerrándose en la habitación del hotel… hay que decir que Deep Blue tampoco encontró esa variante, ya que de lo contrario no hubiese entrado nunca en esa línea.

La lucha terrible que se produjo entre ambos contendientes se refleja en el titular de primera plana del diario USA Today: “El ajedrez es la guerra”.

Tras esta situación, el juego de Kasparov cambio y careció de la fuerza que siempre ha caracterizado al campeón ruso. Y es lógico pensar, que el ser humano puede verse influido psicológicamente por sus propios errores y otras condiciones externas; aspectos que, evidentemente, no pueden afectar a una máquina. Kasparov empezó a jugar posiciones cerradas, al parecer intimidado por la gran capacidad de cálculo de su enemigo artificial.

Se llegó a la última partida con empate de 2.5–2.5. La partida fue histórica, y el mundo del ajedrez observó con horror como una máquina derrotaba al campeón del mundo en sólo 19 jugadas, en apenas una hora de juego, ganando así el match. Se puede atribuir la derrota, dadas las circunstancias por los medios de comunicación y por la gran expectación. El humano sufre cansancio, presión, nerviosismo, es sensible a su entorno, mientras la computadora trabaja al mismo nivel de programación posible. Kasparov no supo aceptar la derrota, y alegaba que en la segunda partida había ayuda humana (de los grandes maestros que ayudaron a programar Deep Blue) en las decisiones de la máquina. Al analizar la partida, Gary aseguró que Deep Blue no aceptó un sacrificio lógico para la máquina, por lo que la jugada le fue indicada por un operador humano.

Gary lanzó el siguiente reto a los creadores de Deep Blue: “Yo, personalmente, les garantizo a todos los aquí presentes que si Deep Blue participa en el ajedrez de competición, personalmente, repito, garantizo que le haré pedazos”.

Además, Kasparov pidió las hojas analíticas impresas de la computadora y solicitó un nuevo match de revancha. Ninguna de las dos cosas le fueron concedidas.

La última partida entre Deep y Gary es la siguiente:

  1. e4 c6 2.d4 d5 3.Cc3 dxe4 4.Cxe4 Cd7 5.Cg5 Cgf6 6.Ad3 e6 7.C1f3 h6 8.Cxe6 De7 9.O-O fxe6 10.Ag6+ Rd8 11.Af4 b5 12.a4 Ab7 13.Te1 Cd5 14.Ag3 Rc8 15.axb5 cxb5 16.Dd3 Ac6 17.Af5 exf5 18.Txe7 Axe7 19.c4… 1–0. Rindíendose kasparov.

En el siguiente artículo le daré seguimieto al aprendizaje automático, y algunas características generales del aprendizaje profundo…

Tomaso

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