Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon, Hassan Khan, David Hounshell y Erica Fuchs, sostienen que el avance de los microprocesadores enfrenta desafíos nuevos y sin precedentes, pues la ley de Moore parece que ya llega a su fin.

La Ley de Moore es la norma que, durante cinco décadas, ha marcado el destino de los procesadores y chips que llevan los equipos tecnológicos, y que determina que se multiplica la potencia y se divide el coste cada pocos meses, lo que proporciona un crecimiento exponencial de la potencia informática.

Nuevas investigaciones

A pesar de los réditos obtenidos de la ley de Moore, los límites físicos en la miniaturización ya llegan, ya es difícil dar el siguiente paso exponencial. Según Intel, la ley de Moore seguirá vigente aún hasta el año 2023, pero luego se habrá acabado. Para el año 2020, contaremos ya con procesadores de 7 nanómetros, considerado el tamaño mínimo alcanzable.

Llegados a este punto, hay que abrir nuevas vías de investigación, y eso requiere de una fuerte músculo de inversión.

Como explican los autores en su artículo, el progreso en la tecnología de los semiconductores está experimentando un cambio sísmico impulsado por los cambios en la tecnología subyacente y en los mercados finales de los productos. La ciencia subyacente para esta tecnología es aún desconocida, y requerirá fondos de investigación significativos, un orden de magnitud más de lo que se invierte hoy. Sugieren que se necesita financiación de al menos 600 millones de dólares por año, con el 90% de esos fondos de dólares para investigación pública, y el resto muy probablemente para las agencias de defensa.

Con los fondos suficientes, se podrían estudiar convenientemente algunas alternativas a las arquitecturas actuales. Por ejemplo, dotar de una estructura tridimensional a los procesadores, lo que permita incrementar la capacidad de almacenamiento y la velocidad, sin alterar el tamaño físico. También investiga con nuevos materiales y con nuevas disciplinas como la computación fotónica o la prometedora computación cuántica. Para que llegue todo eso, se necesita capital humano, sí, pero también fenicio.

Según un estudio publicado en Nature Communications, una arquitectura nueva para la computación cuántica, basada en nuevos qubits 'basculantes', promete revolucionar la producción a gran escala de chips cuánticos.

En resumen, se trata de un procesador cuántico de silicio que puede ampliarse sin la colocación precisa de átomos requeridos en otros enfoques.

Qubits

Esta nueva arquitectura permite que los bits cuánticos (o "qubits", la unidad básica de información en un ordenador cuántico) se ubiquen a cientos de nanómetros de distancia y aún permanezcan acoplados (si están demasiado cerca o demasiado separados, no se produce el entrelazamiento entre los bits cuánticos).

El diseño fue concebido por un equipo liderado por Andrea Morello, Gerente de Programa en el Centro de Excelencia para la Computación y Computación Cuántica (CQC2T) en Sydney (Australia).

De manera crucial, este qubit puede ser controlado usando las señales eléctricas en lugar de las magnéticas, que son significativamente más fáciles de distribuir y localizar dentro de un chip electrónico, según Morello:

Es más fácil de fabricar que los dispositivos a escala atómica, pero todavía nos permite colocar un millón de qubits en un milímetro cuadrado.

El nuevo qubit ha sido bautizado como 'flip-flop' (basculante). Según Guilherme Tosi, investigador del CQC2T, desarrolló el concepto pionero junto con Morello:

Para operar este qubit, necesitas sacar el electrón un poco más lejos del núcleo, usando los electrodos en la parte superior, para lo cual también crearás un dipolo eléctrico.

Este 14 de agosto, a bordo de una misión de aprovisionamiento de Space X con destino a la Estacion Espacial Internacional, ha sido lanzado el primer superordenador al espacio.

Este superordenador, llamado Spaceborne Computer, forma parte de un experimento de un año de duración conducido por Hewlett Packard Enterprise (HPE) y la NASA para ejecutar un sistema informático comercial de alto rendimiento (COTS) en el espacio, hito que nunca antes se había hecho.

Spaceborne Computer

Este experimento tratará de comprobar si el ordenador puede sobrevivir a las condiciones del espacio por el tiempo de un año, que es lo que se tardaría en llegar a Marte, lo que permitiría hacer muchos cálculos in situ y no desde la Tierra (lo que retrasa el envío de datos tanto de ida como de vuelta).

Por ejemplo, las comunicaciones desde astronautras que estuvieran cerca de martes tardarían 20 minutos en llegar y 20 minutos en regresar. Un retraso tan largo de la comunicación haría cualquier exploración en el terreno un problema difícil.

En primer paso, sin embargo, es aprender más acerca de cómo reacciona el ordenador en el espacio. Spaceborne Computer no solo nos mostrará qué es lo que se necesita hacer para avanzar en la computación en el espacio, sino que también despertará descubrimientos sobre cómo mejorar la computación de alto rendimiento (HPC) en la Tierra.

Las colonias de hormigas poseen organizaciones tan extraordinarias que incluso han servido a los seres humanos para resolver complejos problemas de logística: por ejemplo, a la hora de decidir de qué manera es mejor que embarquen las personas en un avión.

Por mencionar unas, las hormigas cortadora de hojas (Atta texana) que se encuentran en el centro del estado de Texas, en Estados Unidos, igual que sus parientes tropicales de Sudamérica, poseen una fabulosa cadena de producción para cultivar un hongo simbiótico que servirá de alimento para la colonia.

Con varios millones de obreras por nido, una colonia de hormigas cortadoras es capaz de recolectar aproximadamente media tonelada de vegetación por año, y todo gracias a un sofisticado sistema de coordinación y comunicación basado en sustancias químicas, algo tan impresionante que incluso dejaría en ridículo la Revolución Industrial humana.

Tal y como explican los biólogos Bert Hölldobler y E. O. Wilson en su libro The Superorganism, comentado por Peter Miller en La manada inteligente:

En un extremo de la cadena de producción, las hábiles obreras cortan fragmentos de hoja de árboles o de arbustos y se las llevan al nido (…) Dentro del nido, un segundo grupo de obreras, de un tamaño ligeramente menor que las primeras, corta los fragmentos y los lleva al grupo siguiente. El tercer grupo de obreras, aún más pequeña, mastica los trozos hasta convertirlos en una pulpa que quedará almacenada en forma de bolitas. A continuación, un cuarto grupo de obreras, más pequeña todavía, cultiva los hongos en un montón de esas bolitas de pulpa en el huerto subterráneo de la colonia. Finalmente, las obreras de menor tamaño se ocupan de los hongos y eliminan las esporas no deseadas.

Las hormigas, por sí mismas, no son muy inteligentes, pero colectivamente producen una suerte de inteligencia emergente que les permite resolver problemas de organización que incluso exceden las capacidades intelectuales humanas: como he señalado anteriormente, Southwest Airlines, una compañía aérea que factura 11.000 millones de dólares al año, tuvo que fijarse en ellas para resolver si debían embarcar a los pasajeros de sus Boeing 737 de una u otra forma, tal y como os explico aquí.

Abunda en ello Peter Miller:

Los insectos sociales como las hormigas, las abejas y las termitas distribuyen la solución de problemas entre un gran número de individuos, cada uno de los cuales sigue instrucciones simples sin llegar a tener una visión global de la situación. Nadie está al mando. Nadie le está diciendo a nadie lo que debe hacer. En lugar de eso, los individuos que forman parte de esos grupos interactúan entre sí de un sinfín de maneras hasta que surge un patrón (un movimiento o un sentido) que permite que una colonia encuentre el montón de semillas más cercano o que un banco de arenques esquive a una foca hambrienta.

Ése es el poder de las mayorías: porque, en ocasiones, las mayorías tienen razón (y otras veces, no la tienen, tal y como os expliqué en No te fíes de la sabiduría popular o por qué cuando el río suena, “no siempre” agua lleva). Por ello tienen lugar milagros como la Wikipedia o determinadas simulaciones de ordenador, que en cierto modo se parece a la armónica organización de una bandada de pájaros que vuela en formación de V:

el movimiento del grupo es el resultado agregado de las acciones de cada individuo, que actúa según su percepción local del mundo. No es que haya un líder. El ave que va delante de la V tiene que esforzarse más para volar debido a la resistencia del viento. Pero, cuando se cansa, otro individuo la sustituye en la posición de liderazgo. Las aves se rigen por lo que podríamos llamar un liderazgo basado en la colaboración.

Si nos sentamos en una mesa con una bolsa bien surtida de letras del Scrabble y vamos sacándolas al azar, difícilmente conseguiremos armar una nueva teoría científica o un postulado matemático que valga la pena. La ciencia no discurre bajo los parámetros del azar (aunque el germen de muchos descubrimientos científicos sea la pura serendipia).

Pero sucede algo muy diferente con las novelas, las poesías, los cuentos, los aforismos, los tweets e incluso con las ideas filosóficas más abstrusas. Todas estas construcciones se nutren precisamente de cierto componente aleatorio. La belleza, muchas veces, surge del sinsentido y de la verborrea. La falta de claridad y la ambigüedad son intrínsecamente interesantes porque nos permiten extraer significados varios, discutirlos hasta el infinito e incluso hacer lo que yo llamo onanismo mental.

Hay autores que tienen un don especial para crear esta clase de construcciones tan sugerentes, pero sus fundamentos, como caóticos que son, pueden ser fácilmente “simulables“ de diversas maneras. Por ejemplo, mediante programas de ordenador.

Es el caso de RACTER, un programa que escoge palabras sucesivas al azar de su diccionario. Si la palabra escogida se adecuaba gramaticalmente, RACTER la deja y pasa a la siguiente palabra de la oración. Pero si no se adecua, entonces RACTER elimina la palabra y busca otra. Esto se demostró de forma espectacular con la publicación en 1985 de una colección de poemas e historias cortas tituladas The Policeman´s Beard is Half Constructed. El libro recibió comentarios positivos en los periódicos de mayor tirada. Racter fue escrito por William Chamberlain y Thomas Etter.

Ya en 1726, Jonathan Swift en su novela Los viajes de Gulliver (“Viaje a Laputa”, capítulo V) hablaba de una máquina de creación literaria. Antonio Machado, en su “Diálogo entre Juan de Mairena y Jorge Meneses“, habla de una máquina de trovar, un aristón poético, una máquina de cantar. Pero el primer antecedente de la poesía generada de verdad por ordenador no lo encontramos hasta el año 1959, cuando el ingeniero Théo Lutz y el lingüista Max Bense construyeron un calculador para generar versos llamado “Stochastische Texte“, con el cual conseguían crear textos poéticos a partir de la teoría de la Gramática Generativa Transaccional propuesta por Noam Chomsky en 1957.

Ángel Carmona, en 1976, publicó Poemas V2: Poesía Compuesta Por Una Computadora, que se considera como el primer libro completamente escrito por un ordenador en el ámbito español.

Otra forma de estimular la creatividad literaria es imaginando escenarios teóricamente posibles aunque irrealizables a nivel práctico. Por supuesto, os hablo del teorema de los monos infinitos.

Este teorema, planteado originalmente por Émile Borel en 1913 en su libro Mécanique Statistique et Irréversibilité, plantea que si una gran cantidad de monos pulsara teclas al azar sobre los teclados de gran cantidad de máquinas de escribir, es probable que, por puro azar, conciba inconscientemente cualquier libro que se encuentre en la Biblioteca Nacional Francesa. Actualmente la idea se ha actualizado y se propone que el mono podría escribir cualquier obra de Shakespeare (en un capítulo de Los Simpson, el Sr. Burns posee de hecho una sala llena de monos tecleando máquinas de escribir para obtener ese fin).

La idea es tentadora: las combinaciones de letras, de frases, de párrafos, de ideas, de argumentos, es finita. Por lo tanto, con suficientes entes creadores, en algún momento se podrá alcanzar esa finitud. Esto recuerda poderosamente a la borgeana Biblioteca de Babel, la biblioteca que contiene todos los libros posibles surgidos de combinar un cierto conjunto de símbolos ortográficos.

Lo que perseguía Borel en realidad era generar una metáfora para ilustrar la magnitud de un acontecimiento extraordinariamente improbable. Gian-Carlo Rota lo expresó así en uno de sus libros:

Si el mono pudiese pulsar una tecla cada nanosegundo, el tiempo esperado hasta que escribiese Hamlet es tan grande que la edad estimada del universo es insignificante en comparación … Este no es un buen método de escribir libros.

A pesar de que este es sólo un experimento mental (a ver dónde conseguimos una legión de monos compuesta por miles de millones de individuos sentada obedientemente delante de su respectiva máquina de escribir), hay personas que se lo han tomado muy en serio, como los responsables de The Monkey Shakespeare Simulator.

Un software que se puso en marcha el 1 de julio de 2003 y que simula a esta legión de monos escribiendo al azar. La idea es esperar cuánto tiempo se precisa para que se escriba por sí sola una obra de Shakespeare, de principio a fin, sin que medie ninguna inteligencia. La única fuerza creadora debe ser la aleatoriedad.

El 3 de enero de 2005 se encontraron 24 letras consecutivas que formaban un pequeño fragmento de Enrique VI, parte 2:

RUMOUR. Open your ears; 9r”5j5&?OWTY Z0d “B-nEoF.vjSqj[…

Posteriormente, el mismo experimento, logró 30 letras de Julio César de Shakespeare:

Flauius. Hence: home you idle CrmS3RSs jbnKR IIYUS2([;3ei’Qqrm’

Aún les queda un largo trecho, sin duda.

Una técnica más rudimentaria es la de los cadáveres exquisitos, un juego mediante la cual se ensamblan colectivamente un conjunto de palabras o imágenes; el resultado es conocido como un cadáver exquisito o cadavre exquis en francés. Es una técnica usada por los surrealistas en 1925, y se basa en un viejo juego de mesa llamado “consecuencias“, en el cual los jugadores escribían por turno en una hoja de papel, la doblaban para cubrir parte de la escritura, y después la pasaban al siguiente jugador para otra colaboración. Los teóricos y asiduos al juego (en un principio, Robert Desnos, Paul Éluard, André Bretón y Tristan Tzara) sostenían que la creación, en especial la poética, debe ser anónima y grupal, intuitiva, espontánea, lúdica y en lo posible automática. Un poco como los monos del teorema (o incluso peor, porque muchos de estos ejercicios se llevaron a cabo bajo la influencia de sustancias que inducían estados de semiinconsciencia o durante experiencias hipnóticas.)

Todo estos avances nos pueden ir abriendo camino hacia una mejor comprensión de la creatividad. La ciencia empírica, cada vez más, está desnudando todas las mitologías e imprecisiones periclitadas alrededor del acto creativo de escribir. Y no dudo que ello acabará por desmontar los fundamentos de muchas cosas que creíamos ciertas. Por ejemplo, que el autor, como ente individual, no existe, o que el arte tampoco es posible sin el concurso del plagio más o menos soterrado (lo cual implica, a su vez, una profunda revisión sobre el funcionamiento de los derechos de autor). O que el motor principal de la creación artística es la perpetuación de nuestros genes, como ya expliqué extensamente en mis artículos ¿Por qué existe el arte? (I), (II), (III), y (y IV).

Es más, a día de hoy creo que en mi vida (salvo una excepción, Jonathan Lethem, y quizá José Antonio Marina) he leído una entrevista a un escritor que roce siquiera de puntillas estos enfoque rigurosos, propio de las ciencias duras. Los escritores acostumbran a hablar de su trabajo de forma abstracta, visceral, intuitiva, casi mágica, como si lo que hicieran fuera un misterio o una actividad que queda fuera de los límites del conocimiento empírico.

Como paralelismo, ¿os imagináis a un reputado cocinero que no sólo ignorara cómo funciona el aparato digestivo sino que, además, desdeñara este conocimiento y elaborara teorías románticas sobre la razón de que un ser humano necesite alimentarse? “Se come para conectar tus sentimientos con los sabores”, por ejemplo, “y el magisterio de la ciencia no tiene nada que decir al respecto”.

El día que una máquina escriba la próxima obra maestra de la literatura, entonces será el momento en el que muchos autores se quedarán sin argumentos. Como el día que una máquina ganó al ajedrez a Kasparov.

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Investigadores de IBM desarrollaron un nuevo método para mandar información entre diferentes núcleos en un chip transformando pulsos eléctricos en pulsos luminosos. De esta forma se puede reducir el tamaño de las supercomputadoras al de una laptop, y más importante aún se necesitaría una cantidad 10 veces menor de energía para hacerlo funcionar. El modulador óptico empleado por IBM es entre 100 y 1.000 veces menor que cualquier otro del estilo.

El trabajo se concentra en la posibilidad de incluir muchos más núcleos en un sólo chip, que actualmente se ve limitado porque la tecnología de comunicaciones en-el-chip sobre calentaría el procesador y sería demasiado lenta para un aumento en el flujo de trabajo. "Lo que hicimos fue un gran avance hacia la construcción de un mucho más chico y más eficiente método para conectar los núcleos", dijo Dr. T.C. Chen, vice presidente, Science and Technology, IBM Research.

Actualmente uno de los procesadores más avanzados del mundo, el CELL de IBM (usado por la Play Station 3) contiene 9 núcleos en un sólo chip. El nuevo método permitiría conectar cientos o miles de núcleos en un sólo chip de una manera mucho más eficiente y además en un espacio realmente reducido. Usar luz en vez de cables para mandar información puede ser hasta 100 veces más rápido en los chips.

El modulador óptico de IBM transforma una serie de pulsos eléctricos (1 y 0) que se transmite por un cable en una serie de pulsos de luz que se transmitirán por una guía de ondas nanofotónica de silicio. Primero, se envía una haz láser al modulador, que actúa como un "disparador" realmente veloz que regula cuándo la luz será transmitida o no. Cuando el modulador recibe una señal eléctrica de uno de los núcleos deja pasar un pulso de luz, de esta forma se modula la intensidad del haz, y se pudo convertir una serie digital de bits (1 y 0) en una serie de pulsos lumínicos.

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