Un Futuro Cercano
El puente ciencia, arte y tecnología entre el hoy y mañana
martes, 7 de enero de 2025
Erebo. El virus mortal.
En el año 2045, el mundo era un lugar desolado. Las ciudades, que una vez brillaron con el bullicio de la vida humana, ahora eran ecos de lo que habían sido. Rascacielos cubiertos de hiedra y calles desiertas contaban historias de un tiempo en el que la humanidad creía ser invencible. Todo había cambiado con la llegada de un virus conocido como Erebo
jueves, 7 de julio de 2022
Nueva IA de DeepMind
La nueva IA de DeepMind puede ser mejor para distribuir los recursos de la sociedad que los humanos
Por: Edd Gent (original en inglés)
Cómo los grupos de humanos que trabajan juntos en
colaboración deben redistribuir la riqueza que crean es un problema que ha
plagado a filósofos, economistas y politólogos durante años. Un nuevo estudio
de DeepMind sugiere que la IA puede ser capaz de tomar mejores decisiones que
los humanos.
La IA está demostrando ser cada vez más experta en
resolver desafíos complejos en todo, desde los negocios hasta la biomedicina,
por lo que la idea de usarla para ayudar a diseñar soluciones a problemas
sociales es atractiva. Pero hacerlo es complicado, porque responder a este tipo
de preguntas requiere confiar en ideas altamente subjetivas como la equidad, la
justicia y la responsabilidad.
Para que una solución de IA funcione, debe alinearse
con los valores de la sociedad con la que está tratando, pero la diversidad de
ideologías políticas que existe hoy en día sugiere que estas están lejos de ser
uniformes. Eso hace que sea difícil determinar para qué se debe optimizar e
introduce el peligro de que los valores de los desarrolladores sesguen el
resultado del proceso.
La mejor manera que las sociedades humanas han
encontrado para lidiar con los inevitables desacuerdos sobre tales problemas
es la democracia, en la que las opiniones de la mayoría se utilizan para guiar
las políticas públicas. Así que ahora los investigadores de Deepmind han
desarrollado un nuevo enfoque que combina la IA con la deliberación democrática
humana para encontrar mejores soluciones a los dilemas sociales.
Para probar su enfoque, los investigadores llevaron a
cabo un estudio de prueba de concepto utilizando un juego simple en el que los
usuarios deciden cómo compartir sus recursos para beneficio mutuo. El
experimento está diseñado para actuar como un microcosmos de las sociedades
humanas en las que las personas de diferentes niveles de riqueza necesitan
trabajar juntas para crear una sociedad justa y próspera.
El juego involucra a cuatro jugadores que reciben
diferentes cantidades de dinero y tienen que decidir si se lo guardan para sí
mismos o lo pagan en un fondo público que genera un retorno de la inversión.
Sin embargo, la forma en que se redistribuye este retorno de la inversión se
puede ajustar de manera que beneficie a algunos jugadores sobre otros.
Los posibles mecanismos incluyen el estricta igualdad,
donde los rendimientos de los fondos públicos se comparten por igual
independientemente de la contribución; libertario, donde los pagos son
proporcionales a las contribuciones; e igualitario liberal, donde el pago de
cada jugador es proporcional a la fracción de sus fondos privados que aportan.
En una investigación publicada en Nature
Human Behavior, los investigadores describen cómo lograron que grupos de
humanos jugaran muchas rondas de este juego bajo diferentes niveles de
desigualdad y utilizando diferentes mecanismos de redistribución. Luego se les
pidió que votaran sobre qué método de dividir las ganancias preferían.
Estos datos se utilizaron para entrenar a una IA para
imitar el comportamiento humano en el juego, incluida la forma en que los
jugadores votan. Los investigadores enfrentaron a estos jugadores de IA entre
sí en miles de juegos, mientras que otro sistema de IA modificó el mecanismo de
redistribución en función de la forma en que los jugadores de IA estaban
votando.
Al final de este proceso, la IA se había decidido por
un mecanismo de redistribución que era similar al igualitario liberal, pero no
devolvió casi nada a los jugadores a menos que contribuyeran con
aproximadamente la mitad de su riqueza privada. Cuando los humanos jugaron
juegos que enfrentaron este enfoque contra los tres mecanismos principales
establecidos, el diseñado por IA ganó consistentemente la votación. También le
fue mejor que a los juegos en los que los árbitros humanos decidieron cómo
compartir los retornos.
Los investigadores dicen que el mecanismo diseñado por
la IA probablemente funcionó bien porque basar los pagos en contribuciones
relativas en lugar de absolutas ayuda a corregir los desequilibrios iniciales
de riqueza, pero forzar una contribución mínima evita que los jugadores menos
ricos simplemente aprovechen las contribuciones de los más ricos.
Los investigadores identificaron varios problemas
potenciales ellos mismos. Un problema con la democracia puede ser la
"tiranía de la mayoría", que puede hacer que persistan los patrones
existentes de discriminación o injusticia contra las minorías. También plantean
cuestiones de explicabilidad y confianza, que serían cruciales si las
soluciones diseñadas por IA alguna vez se aplicaran a dilemas del mundo real.
El equipo diseñó explícitamente su modelo de IA para
generar mecanismos que se puedan explicar, pero esto podría ser cada vez más
difícil si el enfoque se aplica a problemas más complejos. A los jugadores
tampoco se les dijo cuándo la redistribución estaba siendo controlada por la
IA, y los investigadores admiten que este conocimiento puede afectar la forma
en que votan.
Sin embargo, como primera prueba de principio, esta
investigación demuestra un nuevo enfoque prometedor para resolver problemas
sociales, que combina lo mejor de la inteligencia artificial y humana. Todavía
estamos muy lejos de que las máquinas ayuden a establecer políticas públicas,
pero parece que la IA algún día puede ayudarnos a encontrar nuevas soluciones
que vayan más allá de las ideologías establecidas.
Fuente: SingularityHub
jueves, 30 de junio de 2022
Las Metasuperficies Inteligentes
Las Metasuperficies Inteligentes
Las metasuperficies abren la puerta a la telequinesis y la telepatía con la tecnología
Por Shelly Fan
Los fanáticos de Stranger Things estarán
familiarizados con esta escena: Eleven, una chica con poderes telequinéticos,
mira fijamente una lata de Coca-Cola. Sin tocar físicamente la lata, la aplasta
por completo usando solo su mente.
Cambiar objetos con la mente ha sido durante mucho
tiempo un tropo en la ciencia ficción. Ahora, gracias a las metasuperficies,
dos estudios acaban de demostrar que es potencialmente posible.
Los metamateriales son compuestos artificiales con
propiedades ópticas extrañas. A menudo dispuestos en tándem, pueden interactuar
con ondas electromagnéticas, incluida la luz visible, de maneras que son
imposibles para los materiales naturales. Esto les da un superpoder: pueden
adaptar fácilmente sus propiedades, por ejemplo, doblar la luz de diferentes
maneras, en lugar de confiar en las propiedades de los materiales de los que
están hechos.
¿Por qué preocuparse? Nuestros cerebros generan ondas
electromagnéticas a medida que procesan la información. Dependiendo del estado
del cerebro, por ejemplo, si está "relajado" versus
"concentrado", diferentes frecuencias de ondas cerebrales toman el
control. Entonces, ¿por qué no usar el cerebro como fuente para desencadenar
cambios en los metamateriales?
En el primer estudio, publicado en eLight,
el equipo utilizó un módulo de extracción de ondas cerebrales que permitió a
los voluntarios controlar una metasuperficie, una versión 2D de los
metamateriales, solo con sus mentes. Todo el sistema es inalámbrico y se basa
en Bluetooth. Extrajeron ondas cerebrales de la voluntaria mientras se relajaba
o concentraba, y a través de un controlador, cambiaron la forma en que la
metasuperficie vinculada dispersaba la luz. No es tan dramático como doblar una
lata de Coca-Cola, claro, pero es una demostración futurista de usar la mente
para controlar el material físico.
Un segundo estudio llevó la idea un poco más
allá. Diferentes metasuperficies pueden "hablar" entre sí en función
de las propiedades electromagnéticas. Aquí, el equipo conectó a dos personas a
metasuperficies para enviar mensajes de texto con sus mentes. Un voluntario era
el transmisor, el otro el receptor. Al concentrarse, las ondas cerebrales del
transmisor cambiaron las propiedades de la metasuperficie para codificar
diferentes mensajes binarios. Al decodificar, el receptor obtuvo el texto, todo
sin mover un solo dedo.
Por ahora, la tecnología futurista todavía está en su
infancia. Pero los científicos imaginan que algún día podrán usar
metamateriales para una miríada de propósitos: monitorear el estado de atención
de un conductor, por ejemplo, o incorporarlos en interfaces cerebro-máquina no
invasivas.
"Combinados con algoritmos inteligentes como el
aprendizaje automático, los dos trabajos presentados pueden abrir aún más una
nueva dirección a los sistemas avanzados de metasuperficie
biointeligente", dijo el Dr. Xiangang Luo del Instituto de
Óptica y Electrónica de la Academia china de Ciencias, que no participó en
ninguno de los estudios.
La rareza de las metasuperficies
Las metasuperficies son como un sueño febril.
Normalmente esperamos que nuestros materiales se comporten de manera
consistente: las botellas de vidrio se rompen bajo presión; grietas de madera;
el algodón es suave. Los metamateriales cambian este paradigma. A menudo
formados por una amalgama de materiales (los materiales piezoeléctricos son
los favoritos), cambian fácilmente sus propiedades estructurales y de flexión
de la luz bajo el efecto de los campos electromagnéticos.
Esto ha llevado a capas de invisibilidad
preliminares, camuflaje dinámico, superlentes y milibabots impresos en 3D que
algún día podrían vagar por su cuerpo para administrar medicamentos de manera
inteligente cuando sea necesario.
Las metasuperficies son primas 2D de los
metamateriales. Aquí, las estructuras repetitivas en los metamateriales se
tejen en una estructura similar a una lámina, manteniendo su capacidad para
controlar "casi todas las características de las ondas
electromagnéticas", dijo el Dr. Shaobo Qu de la Universidad de Ingeniería
de la Fuerza Aérea en China, quien dirigió el ensayo de telequinesis. Las
metasuperficies programables (PM) son un paso adelante, ya que sus funciones
pueden controlarse de manera predecible mediante influencias externas para
cambiar los modos de funcionamiento, como un espejo "inteligente" de
baño con varios ajustes de luz dependiendo de su estado de ánimo.
Normalmente, las ondas electromagnéticas provienen de
un generador. Pero nuestros cerebros estallan con diferentes frecuencias de
estas ondas, que colectivamente representan señales eléctricas en grandes
regiones. Las ondas beta, por ejemplo, circulan aproximadamente de 15 a 40
veces por segundo, y se asocian con una mente comprometida. Las ondas theta, en
contraste, se correlacionan con soñar despierto, una especie de relajación
mental. Los científicos han descubierto que es posible controlar las ondas
cerebrales y cambiarlas activamente de un estado a otro a través del
neurofeedback.
Las ondas cerebrales pueden ser captadas fácilmente
por una tapa de electrodos incrustados. Esto llevó al equipo a preguntarse:
¿podemos usar estas señales para controlar las metasuperficies?
En un estudio, Qu propuso un diseño simple utilizando
un módulo de extracción de ondas cerebrales. Tiene tres partes: el sensor, el
controlador y el actuador. El sensor recoge las ondas cerebrales a través de
electrodos colocados en el cuero cabelludo. Aquí, el equipo utilizó un módulo
disponible comercialmente, ThinkGear AM, un chip asequible popular
entre la comunidad de hackers de ondas cerebrales diY EEG.
Los datos grabados se transmiten al controlador a
través de Bluetooth. El controlador también está hecho de un componente de bajo
costo, con Arduino en su corazón. Las señales de ondas cerebrales se convierten
en una medida para la atención y se alimentan en el actuador. Dependiendo del
nivel de atención de la persona, el actuador agrupa los datos en cuatro grupos
y emite diferentes voltajes.
"Los cuatro intervalos umbral corresponden a la
intensidad de atención distraída, neutral, concentrada y extremadamente
concentrada, respectivamente", explicó el equipo.
El voltaje alto o bajo corresponde a una secuencia de
codificación 1 o 0. Estas secuencias luego se asignan a diferentes propiedades
del material para la metasuperficie, que a su vez controla cómo dispersa la
luz.
¿El resultado final? En una prueba de concepto, un
voluntario se sentó en una cámara anecoica, una habitación diseñada para bloquear
el sonido circundante o las ondas electromagnéticas. Con electrodos secos en la
cabeza, cerró los ojos mientras recorría diferentes estados de concentración.
Al medir las propiedades de dispersión de la luz de la metasuperficie, el
equipo encontró una fuerte correspondencia entre su intensidad de atención y
las propiedades del material.
El estudio no muestra que sea posible mover
físicamente los materiales con la mente. Pero sí muestra que es posible
controlar remotamente un material basado solo en el pensamiento. Por ahora, la
tecnología es principalmente una prueba fría de evidencia que allana el camino
para materiales controlados por la mente para el monitoreo de la salud o
sensores inteligentes. Un obstáculo importante es cómo lidiar con el ruido electromagnético
externo, que podría ocluir las señales de control neuronal.
Comunicación de cerebro a cerebro
La telequinesis ya me deja boquiabierto. Pero, ¿qué
pasa con la telepatía?
Un estudio separado utilizó metasuperficies como una
especie de teléfono para ayudar a dos personas a enviar mensajes de texto
simples, todo sin mover un dedo.
La comunicación directa de cerebro a cerebro no es
nueva. Estudios previos que utilizaron configuraciones no invasivas
hicieron que los participantes jugaran 20 preguntas con sus ondas
cerebrales. Otro estudio construyó un BrainNet para tres voluntarios,
lo que les permitió jugar un juego similar al Tetris usando solo ondas
cerebrales. El conducto para esos mindmelds dependía de los cables e
Internet. Un nuevo estudio preguntó si las metasuperficies podrían
hacer lo mismo.
Dirigido por el Dr. Tie Jun Cui en el Instituto del
Espacio Electromagnético de la Universidad del Sureste de China, el estudio
vinculó una señal de onda cerebral bien conocida, P300, con las
propiedades de una metasuperficie. Su configuración,
cerebro-computadora-metasuperficie electromagnética (EBCM), utilizó ondas
cerebrales para controlar un tipo particular de metasuperficie conocida
como metasuperficie de información, que puede codificar 0s y 1s como una
placa de circuito electrónico.
El experimento contó con dos voluntarios: un
transmisor y un receptor. El transmisor tenía sus ondas cerebrales monitoreadas
con EEG, con un enfoque específico en la señal P300. Las señales se
decodificaron en código binario, que luego se utilizó para controlar las propiedades
metasuperficiales del transmisor. Estos cambios cambiaron de forma inalámbrica
la metasuperficie del receptor, que luego se decodificó y se tradujo de nuevo
en información de texto para que el receptor la leyera.
La configuración transmitió con éxito cuatro
secuencias de texto: "hola mundo", "Hola, Sue", "Hola,
Scut" y "Metasuperficie BCI". Es un proceso lento, con un
promedio de aproximadamente cinco segundos para cada personaje, pero podría
mejorarse con algunos "paradigmas de ortografía rápida", dijo el
equipo.
Todavía estamos lejos de la telequinesis y la
telepatía basadas en la tecnología. Pero esos superpoderes pueden no ser tan
descabellados como se pensaba. Por ahora, los equipos están ansiosos por
adoptar sus configuraciones para mejorar la salud.
"Nuestro trabajo puede abrir aún más una nueva
dirección para explorar la integración profunda de la metasuperficie, la
inteligencia cerebral humana y la inteligencia artificial, a fin de construir
nuevas generaciones de sistemas de metasuperficie biointeligentes", dijo
Cui.
Fuente: SingularityHub
miércoles, 29 de junio de 2022
¿Podemos viajar en el tiempo?
¿Podemos viajar en el tiempo?
¿Podemos viajar en el tiempo? Un físico teórico proporciona algunas respuestas
Por Peter Watson
Los viajes en el tiempo hacen apariciones regulares en
la cultura popular, con innumerables historias de viajes en el tiempo en
películas, televisión y literatura. Pero es una idea sorprendentemente antigua:
se puede argumentar que la tragedia griega Edipo Rex, escrita por Sófocles
hace más de 2.500 años, es la primera historia de viaje en el tiempo.
Pero, ¿es posible viajar en el tiempo? Dada la
popularidad del concepto, esta es una pregunta legítima. Como físico teórico,
encuentro que hay varias respuestas posibles a esta pregunta, no todas las
cuales son contradictorias.
La respuesta más simple es que el viaje en el tiempo
no puede ser posible porque si lo fuera, ya lo estaríamos haciendo. Se puede
argumentar que está prohibido por las leyes de la física, como el segunda
ley de la termodinámica o la relatividad. También hay desafíos técnicos:
podría ser posible, pero implicaría grandes cantidades de energía.
También está la cuestión de las paradojas de los
viajes en el tiempo; podemos, hipotéticamente, resolverlos si el libre albedrío
es una ilusión, si existen muchos mundos o si el pasado solo puede ser
presenciado pero no experimentado. Tal vez el viaje en el tiempo es imposible
simplemente porque el tiempo debe fluir de manera lineal y no tenemos control
sobre él, o tal vez el tiempo es una ilusión y el viaje en el tiempo es
irrelevante.
Leyes de la física
Dado que la teoría de la relatividad de Albert
Einstein, que describe la naturaleza del tiempo, el espacio y la
gravedad, es nuestra teoría más profunda del tiempo, nos gustaría pensar que el
viaje en el tiempo está prohibido por la relatividad. Desafortunadamente, uno
de sus colegas del Instituto de Estudios Avanzados, Kurt Gödel, inventó un
universo en el que el viaje en el tiempo no solo era posible, sino que el
pasado y el futuro estaban inextricablemente enredados.
De hecho, podemos máquinas del tiempo de diseño, pero la mayoría de estas (en principio) propuestas exitosas requieren energía negativa, o masa negativa, que no parece existir en nuestro universo. Si deja caer una pelota de tenis de masa negativa, caerá hacia arriba. Este argumento es bastante insatisfactorio, ya que explica por qué no podemos viajar en el tiempo en la práctica solo involucrando otra idea, la de la energía o masa negativa, que realmente no entendemos.
Conceptualizó el físico matemático Frank Tipler una
máquina del tiempo que no implica masa negativa, pero requiere más energía de
la que existe en el universo.
El viaje en el tiempo también viola el segunda
ley de la termodinámica, que establece que la entropía o aleatoriedad siempre
debe aumentar. El tiempo solo puede moverse en una dirección, en otras
palabras, no puedes descifrar un huevo. Más específicamente, al viajar al
pasado vamos de ahora (un estado de alta entropía) al pasado, que debe tener
una entropía más baja.
Este argumento se originó con el cosmólogo
inglés. Arturo Eddington, y es, en el mejor de los casos, incompleto. Tal
vez te impida viajar al pasado, pero no dice nada sobre el viaje en el tiempo
hacia el futuro. En la práctica, es tan difícil para mí viajar al próximo
jueves como lo es viajar al jueves pasado.
Resolución de paradojas
No hay duda de que si pudiéramos viajar en el tiempo
libremente, nos encontraríamos con las paradojas. La más conocida es la "paradoja
del abuelo": uno podría hipotéticamente usar una máquina del tiempo para
viajar al pasado y asesinar a su abuelo antes de la concepción de su padre,
eliminando así la posibilidad de su propio nacimiento. Lógicamente, no puedes
existir y no existir.
La novela contra la guerra de Kurt Vonnegut Matadero-Cinco,
publicado en 1969, describe cómo evadir la paradoja del abuelo. Si el libre
albedrío simplemente no existe, no es posible matar al abuelo de uno en el
pasado, ya que no fue asesinado en el pasado. El protagonista de la novela,
Billy Pilgrim, solo puede viajar a otros puntos de su línea del mundo (la línea
de tiempo en la que existe), pero no a ningún otro punto en el espacio-tiempo,
por lo que ni siquiera podía contemplar matar a su abuelo.
El universo en Slaughterhouse-Five es
consistente con todo lo que sabemos. La segunda ley de la termodinámica
funciona perfectamente bien dentro de ella y no hay conflicto con la
relatividad. Pero es inconsistente con algunas cosas en las que creemos, como
el libre albedrío: puedes observar el pasado, como ver una película, pero no
puedes interferir con las acciones de las personas en ella.
¿Podríamos permitir modificaciones reales del pasado,
para que pudiéramos regresar y asesinar a nuestro abuelo? o Hitler? Hay
varias teorías del multiverso que suponen que hay muchas líneas de
tiempo para diferentes universos. Esta es también una vieja idea: en A
Christmas Carol de Charles Dickens, Ebeneezer Scrooge experimenta dos
líneas de tiempo alternativas, una de las cuales conduce a una muerte
vergonzosa y la otra a la felicidad.
El tiempo es un río
El emperador romano Marco Aurelio escribió que:
"El tiempo es como un río hecho de los
acontecimientos que suceden, y un arroyo violento; porque tan pronto como una
cosa ha sido vista, se deja llevar, y otra viene en su lugar, y esto también
será llevado".
Podemos imaginar que el tiempo fluye más allá de cada
punto del universo, como un río alrededor de una roca. Pero es difícil hacer
que la idea sea precisa. Un flujo es una tasa de cambio: el flujo de un río es
la cantidad de agua que pasa una longitud específica en un tiempo determinado.
Por lo tanto, si el tiempo es un flujo, es a razón de un segundo por segundo,
lo cual no es una idea muy útil.
El físico teórico Stephen Hawking sugirió
que un "conjetura de protección de cronología" debe existir, un
principio físico aún desconocido que prohíbe viajar en el tiempo. El concepto
de Hawking se origina en la idea de que no podemos saber lo que sucede dentro
de un agujero negro, porque no podemos obtener información de él. Pero
este argumento es redundante: ¡no podemos viajar en el tiempo porque no podemos
viajar en el tiempo!
Los investigadores están investigando una teoría más
fundamental, donde el tiempo y el espacio "emergen" de otra cosa.
Esto se conoce como gravedad cuántica, pero desafortunadamente aún no
existe.
Entonces, ¿es posible viajar en el tiempo?
Probablemente no, ¡pero no lo sabemos con certeza!
Fuente: SPACE.com
lunes, 27 de junio de 2022
La nueva IA de OpenAI aprendió a jugar Minecraft
¿Qué es OpenAI y su propuesta para la inteligencia artificial?
La nueva IA de OpenAI aprendió a jugar Minecraft viendo 70,000 horas de YouTube
En 2020, el algoritmo de aprendizaje automático GPT-3
de OpenAI sorprendió a las personas cuando, después de ingerir miles de
millones de palabras extraídas de Internet, comenzó a escupir oraciones
bien elaboradas. Este año, DALL-E 2, un primo de GPT-3 entrenado en texto e
imágenes, causó un revuelo similar en línea cuando comenzó a generar imágenes
surrealistas de astronautas montando a caballo y, más recientemente,
creando caras extrañas y fotorrealistas de personas que no existen.
Ahora, la compañía dice que su última IA ha aprendido
a jugar Minecraft después de ver unas 70,000 horas de video que muestra a las
personas jugando el juego en YouTube.
Escuela de Minas
En comparación con numerosos algoritmos anteriores de
Minecraft que operan en versiones mucho más simples de "sandbox" del
juego, la nueva IA juega en el mismo entorno que los humanos, utilizando
comandos estándar de teclado y mouse.
En una publicación de blog y preimpresión que
detalla el trabajo, el equipo de OpenAI dice que, fuera de la caja, el
algoritmo aprendió habilidades básicas, como cortar árboles, hacer tablones y
construir mesas de elaboración. También lo observaron nadando, cazando,
cocinando y "saltando pilares".
"Hasta donde sabemos, no hay ningún trabajo
publicado que opere en el espacio de acción humana completo y sin modificar,
que incluye la gestión de inventario de arrastrar y soltar y la elaboración de
artículos", escribieron los autores en su artículo.
Con el ajuste fino, es decir, entrenando el modelo en
un conjunto de datos más enfocado, encontraron que el algoritmo realizaba todas
estas tareas de manera más confiable, pero también comenzaron a avanzar en su
destreza tecnológica fabricando herramientas de madera y piedra y construyendo
refugios básicos, explorando aldeas y asaltando cofres.
Después de un mayor ajuste con el aprendizaje por
refuerzo, aprendió a construir un pico de diamante, una habilidad que toma a
los jugadores humanos unos 20 minutos y 24,000 acciones para lograr.
Este es un resultado notable. La IA ha luchado durante
mucho tiempo con el juego abierto de Minecraft. Juegos como el ajedrez y el Go,
que la IA ya ha dominado, tienen objetivos claros, y el progreso hacia esos
objetivos se puede medir. Para conquistar go, los investigadores
utilizaron el aprendizaje por refuerzo, donde a un algoritmo se le da un
objetivo y se le recompensa por el progreso hacia ese objetivo. Minecraft, por
otro lado, tiene cualquier número de objetivos posibles, el progreso es menos
lineal y los algoritmos de aprendizaje de refuerzo profundo generalmente se
dejan girando sus ruedas.
En la competencia MineRL Minecraft 2019 para
desarrolladores de IA, por ejemplo, ninguna de las 660 presentaciones logró
el objetivo relativamente simple de la competencia de extraer diamantes.
Vale la pena señalar que para recompensar la
creatividad y demostrar que arrojar potencia informática a un problema no
siempre es la respuesta, los organizadores de MineRL impusieron límites
estrictos a los participantes: se les permitió una GPU NVIDIA y 1.000 horas de
juego grabado. Aunque los concursantes tuvieron un desempeño admirable, el
resultado de OpenAI, logrado con más datos y 720 GPU NVIDIA, parece mostrar que
la potencia informática todavía tiene sus beneficios.
La IA se vuelve astuta
Con su algoritmo de pre-entrenamiento de video (VPT)
para Minecraft, OpenAI volvió al enfoque que se usa con GPT-3 y DALL-E:
pre-entrenamiento de un algoritmo en un imponente conjunto de datos de
contenido creado por humanos. Pero el éxito del algoritmo no fue posible solo
por la potencia de cálculo o los datos. Entrenar una IA de Minecraft en tanto
video no era práctico antes.
Las imágenes de video sin procesar no son tan útiles
para las IA de comportamiento como lo son para los generadores de contenido
como GPT-3 y DALL-E. Muestra lo que la gente está haciendo, pero no explica
cómo lo están haciendo. Para que el algoritmo vincule el video a las acciones,
necesita etiquetas. Un fotograma de video que muestre la colección de objetos
de un jugador, por ejemplo, tendría que etiquetarse como "inventario"
junto con la tecla de comando "E" que se utiliza para abrir el
inventario.
Etiquetar cada fotograma en 70,000 horas de video
sería ... loco. Entonces, el equipo pagó a los contratistas de Upwork para
grabar y etiquetar las habilidades básicas de Minecraft. Usaron 2,000 horas de
este video para enseñar a un segundo algoritmo cómo etiquetar videos de
Minecraft, y ese algoritmo, IDM, anotó las 70,000 horas de imágenes
de YouTube. (El equipo dice que IDM tenía más del 90 por ciento de precisión al
etiquetar los comandos del teclado y el mouse).
Este enfoque de humanos que entrenan un algoritmo de
etiquetado de datos para desbloquear conjuntos de datos de comportamiento en
línea también puede ayudar a la IA a aprender otras habilidades. "VPT
allana el camino para permitir que los agentes aprendan a actuar viendo
la gran cantidad de videos en Internet", escribió el investigador. Más
allá de Minecraft, OpenAI cree que VPT puede traer nuevas aplicaciones del
mundo real, como algoritmos que operan computadoras a un ritmo rápido
(imagínese, por ejemplo, pedirle a su computadora portátil que encuentre un
documento y lo envíe por correo electrónico a su jefe).
Los diamantes no son para siempre
Para disgusto de los organizadores de la competencia
MineRL, tal vez, los resultados parecen mostrar que el poder y los recursos
informáticos aún mueven la aguja en la IA más avanzada.
Sin importar el costo de la computación, OpenAI dijo
que solo los contratistas de Upwork cuestan $ 160,000. Aunque para ser justos,
etiquetar manualmente todo el conjunto de datos habría llegado a millones y
habría tomado un tiempo considerable para completarse. Y aunque la potencia de
cálculo no era despreciable, el modelo era en realidad bastante pequeño. Los
cientos de millones de parámetros de VPT son órdenes de magnitud menores que
los cientos de miles de millones de GPT-3.
Aún así, el impulso para encontrar nuevos enfoques
inteligentes que usen menos datos y computación es válido. Un niño puede
aprender los conceptos básicos de Minecraft viendo uno o dos videos. La IA de
hoy en día requiere mucho más para aprender incluso habilidades simples. Hacer
que la IA sea más eficiente es un desafío grande y digno.
En cualquier caso, OpenAI está en un estado de ánimo
compartido esta vez. Los investigadores dicen que VPT no está exento de
riesgos: han controlado estrictamente el acceso a algoritmos como GPT-3 y
DALL-E en parte para limitar el uso indebido, pero el riesgo es mínimo por
ahora. Han abierto el código de los datos, el entorno y el algoritmo y se están
asociando con MineRL. Los concursantes de este año son libres de usar,
modificar y ajustar lo último en Minecraft AI.
Es muy probable que esta vez superen la minería de
diamantes.
Fuente: SingularityHub
¿Cuánto Tarda Esta IA En Aprender A Manejar?
sábado, 25 de junio de 2022
¿Qué es la inteligencia artificial general (AGI)?
IA General (AGI: Artificial General Intelligence)
¿Qué es la
inteligencia artificial general (AGI)?
La inteligencia
artificial general (AGI) es la representación de las habilidades cognitivas
humanas generalizadas en software para que, ante una tarea desconocida, el
sistema de IA pueda encontrar una solución. Un sistema AGI podría realizar
cualquier tarea de la que sea capaz un humano.
AGI, a veces
referido como IA fuerte, involucra un sistema con un conocimiento integral y
capacidades de computación cognitiva tales que su desempeño es indistinguible
del de un humano, al menos en esos términos. Sin embargo, las amplias
capacidades intelectuales de AGI se verían impulsadas mucho más allá de las
capacidades humanas por su capacidad para acceder y procesar grandes cantidades
de datos a velocidades increíbles.
La IA fuerte
contrasta con la IA débil, que es la aplicación de la inteligencia artificial a
tareas o tipos de problemas específicos. La supercomputadora Watson de IBM, los
sistemas expertos y el automóvil autónomo son ejemplos de IA débil o estrecha.
Incluso en el estado actual de la tecnología, la capacidad de los sistemas para
acceder y procesar datos es impresionante: ROSS, un sistema de expertos legales
a veces llamado el abogado de IA, puede extraer datos de aproximadamente mil
millones de documentos de texto, analizar la información y proporcionar
respuestas precisas a preguntas complicadas en menos de tres segundos.
Hay muchos expertos
que dudan de que AGI alguna vez sea posible, y también hay muchos que
cuestionan si sería deseable. Stephen Hawking, por ejemplo, advirtió: «Se
[strong AI] despegaría por sí solo y se rediseñaría a un ritmo cada vez mayor.
Los humanos, que están limitados por la lenta evolución biológica, no podrían
competir y serían reemplazados «.
Fuente: KriptonSolid
miércoles, 22 de junio de 2022
Millirobots impresos en 3D
Millirobots impresos en 3D que pueden sentir y reaccionar a su entorno
El milirobot
parecía un adorable vehículo de dibujos animados mientras navegaba con pericia
por un complejo laberinto. Es una criatura extraña: el fondo se asemeja a
una valla derrumbada; la parte superior, una cesta con forma de
colador. Del tamaño de un centavo, parece frágil y absolutamente modesto.
Pero en esencia
hay un cambio de paradigma potencial para construir robots autónomos que puedan
sentir y responder a su entorno local. A diferencia de los robots
clásicos, que se ensamblan con múltiples componentes, el milirobot está impreso
en 3D con un metamaterial de aspecto lechoso que puede cambiar sus
propiedades de manera flexible con unos pocos golpes eléctricos.
Los metamateriales
suenan como algo sacado de un cómic, pero el concepto es simple. A
diferencia de la madera, el vidrio u otros materiales estáticos en los que
confiamos fácilmente para mantener su estructura, los metamateriales utilizados
en el estudio (materiales piezoeléctricos) cambian fácilmente su estructura
cuando se ven afectados por un campo electromagnético. Esto permite que el
material se tuerza, se contorsione, se encoja o se expanda. Traza cada
movimiento y es posible construir y dirigir un robot.
Para construir el
bot, el equipo diseñó una configuración de impresión 3D para imprimir
estructuras robóticas utilizando materiales piezoeléctricos. Como
complemento adicional, el equipo les dio a los bots un brillo de ultrasonido,
incrustando componentes en el material, lo que ayudó a los bots a convertir las
vibraciones en electricidad para detectar su entorno.
Los milibots
aprendieron a caminar, saltar y escapar de obstáculos potenciales de forma
autónoma en tiempo real. Incluso podrían hacer una mini caminata por la
playa en el laboratorio, navegando fácilmente a través de un terreno arenoso y
accidentado parcialmente cubierto de vegetación.
Los bots, aunque
aún son rudimentarios, algún día podrían ayudar a administrar medicamentos en
espacios confinados en nuestros cuerpos si se reducen. También pueden
actuar como exploradores baratos, pequeños pero poderosos para explorar
entornos nuevos o peligrosos.
Para el Dr. Ahmad
Rafsanjani del Centro de Robótica Blanda de la Universidad del Sur de
Dinamarca, que no participó en el estudio, los milibots ponen de
relieve los metamateriales como una nueva forma de construir robots
autónomos. El estudio “destaca una visión más amplia de los ‘materiales
robóticos’ en los que el límite entre los materiales y las máquinas se vuelve imperceptible”,
escribió en un comentario relacionado. “La fabricación aditiva de
metamateriales piezoeléctricos puede conducir a la materialización de robots
completamente integrados que eventualmente podrían salir directamente de una
impresora 3D”.
Meta-Qué?
Los metamateriales
son extraños. Pero gracias a sus propiedades exóticas, los científicos han
explorado fácilmente los posibles usos de estos extraños patos. Un clásico
es la óptica. Los metamateriales a menudo están hechos de componentes que
interactúan de manera flexible con las ondas electromagnéticas, incluida la
luz. En cierto modo, son similares a los lentes de las cámaras o los
espejos, pero con el superpoder de cambiar rápidamente la forma en que dirigen
cada onda de luz. En teoría, una estructura cuidadosamente creada a partir
de metamateriales podría revisar todo tipo de anteojos, desde lentes de
microscopio hasta los que usamos en la cara.
Más recientemente,
los científicos comenzaron a explorar otros usos. Un gran esfuerzo es
incorporar materiales piezoeléctricos en chips neuromórficos, que simulan
aproximadamente cómo el cerebro calcula y almacena información. Al cambiar
las propiedades de estos materiales con campos eléctricos, los científicos
pueden aproximarse a cómo funcionan las sinapsis con energía ultrabaja. Otros
estudios aprovecharon la capacidad acrobática de los metamateriales para
transformar su forma, creando estructuras que convierten el movimiento lineal,
por ejemplo, un paseo de cangrejo, en rotaciones y engranajes
mecánicos. Es como si tus piernas de repente se convirtieran en ruedas
giratorias.
Sí, los
metamateriales son raros. ¿Cómo trabajan?
Ayuda imaginarlos
como televisores en caja de la vieja escuela con antenas . Para
ajustar el canal, es decir, el comportamiento del material, mueva las antenas
hasta que su estructura interactúe fuertemente con las ondas de radio, y
voil á , ha clavado el estado del material. Luego se puede
mezclar con materiales convencionales para construir estructuras intrincadas
similares a celosías mientras se conservan sus propiedades de
metamorfosis. Esta flexibilidad los convierte en un lienzo especialmente
intrigante para diseñar robots. Debido a que son una estructura casi
única, a la larga, podrían ayudar a construir prótesis inteligentes
menos propensas a fallar, ya que no tienen partes mecánicas móviles. En
lugar de soldar, ahora se pueden imprimir en 3D. (Esto me da todo el Westworldvibraciones:
Dolores mecánicos versus versión impresa de líquido lechoso, ¿alguien?).
Cosas extrañas
Los nuevos
milibots parecen un híbrido entre Wall-E y TARS, un robot con forma de palillos
plegables y estriados en Interstellar . Totalmente impresos en
3D, rompieron el dogma convencional para construir robots. Normalmente, un
robot necesita varios componentes independientes: sensores para navegar por el
entorno, microprocesadores para el “cerebro”, actuadores para el movimiento y
una fuente de alimentación para controlar todo el sistema. Cada enlace es
propenso a fallar.
Aquí, el equipo integró
cada componente en un diseño. El primer ingrediente clave son los
materiales piezoeléctricos, que convierten los campos eléctricos en tensión
mecánica y viceversa. Son los “músculos” que guían el movimiento del
robot. Pero cumplen una función triple. Dependiendo del estado del
metamaterial, puede formar una columna vertebral similar a la cerámica para
ayudar al milibot a mantener su forma. En su fase conductora, actúa como
células nerviosas, captando señales electromagnéticas para controlar los “músculos”. Para
aumentar aún más la destreza del bot, hay un elemento ultrasónico, fusionado
con el bot, que lo ayuda a sentir su entorno.
En total, el
milibot simple esencialmente tiene múltiples sistemas mezclados en una
sustancia pegajosa blanca deslumbrante: un sistema nervioso capaz de detectar y
actuar, un componente “muscular” y una estructura esquelética. Al colocar
la sustancia pegajosa en una impresora 3D, el equipo construyó entramados
sofisticados como la columna vertebral del robot, cada uno cuidadosamente
decorado con metales conductores y propiedades piezoeléctricas en regiones
específicas.
¿El
resultado? Un pequeño robot que aprovecha los campos eléctricos para
sentir y navegar en su entorno. Aún más impresionante es su capacidad para
“comprender” sus propios movimientos corporales y su ubicación en el espacio,
un truco llamado propiocepción que se ha denominado el “sexto
sentido” de la percepción humana y rara vez se implementa en robots.
Luego de algunos
desafíos, los autores mostraron la destreza de los bots. Un robot navegó
de manera experta alrededor de los obstáculos en tiempo real mientras un humano
derribaba barreras secuencialmente en función de la retroalimentación de
ultrasonido. En otra prueba, el robot saltó largas distancias y realizó
giros cerrados de manera experta. Con solo milisegundos de retraso, la
rana robot saltó varias superficies ásperas sin sudar, una tarea motora que previamente
desconcertó a otros bots.
Los milibots
también fueron excelentes mulas de carga. Incluso con un peso del 500 por
ciento en la carga útil, como una fuente de alimentación a bordo, un
controlador y un microcontrolador, pudieron moverse fácilmente con solo una
disminución del 20 por ciento en la velocidad. En la práctica, la
superpotencia convierte a estos bots en grandes andamios como máquinas de
administración de medicamentos que algún día podrían recorrer nuestro torrente
sanguíneo.
Un camino por
recorrer
Una sola pieza de
material piezoeléctrico puede ser extremadamente flexible, con seis grados de
libertad: la capacidad de extenderse linealmente en tres ejes (como doblar el
brazo hacia adelante, hacia los lados y hacia atrás) y girar en
rotación. Gracias a la fabricación aditiva del estudio, es fácil diseñar
diferentes arquitecturas robóticas guiadas por algoritmos creativos.
El equipo
“entretejió ingeniosamente la actuación y la percepción en una miniatura
liviana
celosía 3D
compuesta que se mueve y detecta su entorno”, dijo Rafsanjani.
Los robots pueden
parecer un enigma incongruente: una criatura flexible que está hecha de una
columna vertebral similar a la cerámica dura con un metamaterial. Pero
también lo somos los humanos: estamos hechos de células con formas, tamaños y
capacidades muy diferentes. La adaptación de las ideas utilizadas para
diseñar robots piezoeléctricos le da a la robótica blanda una nueva
perspectiva, lo que podría conducir a materiales completamente artificiales que
interactúan con nuestros cuerpos.
El estudio “acerca
los metamateriales robóticos a los sistemas biológicos, una función a la vez”,
dijo Rafsanjani.
Crédito de la imagen: Grupo de investigación Rayne
Fuente: OTecH
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