Ana Lilia Careaga Mercadillo, Marzo de 2014
Abstract
Watson, the IBM computer that was designed to compete and win on the TV program Jeopardy!, represents an impressive step forward in Artificial Intelligence. Watson has a unique ability to understand natural human language, consult and process a huge amount of data and provide correct answers to its users’ questions. The system is capable to generate hypotheses – recognizing that there are different probabilities of various outcomes. The underlying “DeepQA” arquitecture , its thousands of processors POWER7 working in parallel and the terabytes of storage are the reason of why Watson can deliver a single precise answer to a particular question. Watson is clearly breaking down the barrier between people and machines.
Introducción
La primera vez que tuve conciencia de lo que significa ser un verdadero cinéfilo fue cuando llevé a mi hijo de dos años al cine a ver la película “Toy Story” (1995); primer largometraje de PIXAR y primera cinta , en toda la historia del cine, creada en su totalidad con efectos de animación digitales (hechos por computadora y no dibujados a mano) . Durante la proyección de este filme en una de las primeras salas de cine digitales de la Ciudad de México, me percaté no solo de que Toy Story es una película técnicamente perfecta dotada de un guión extraordinariamente ágil y vivo con personajes tan naturales y cercanos que parecen reales, sino del despertar de la pasión por el cine que conquistaba el alma de muchos niños. Toy Story mezcla un sentido del humor con una acción imparable llena de mensajes que nos enseñan los valores de amistad y compañerismo….el no juzgar por falsas apariencias. Y además, ¿ quién no tuvo un juguete favorito y lo convirtió en su mejor amigo? ¿Cuántas veces de niños jugamos o imaginábamos que los juguetes cobraban vida? Esta película realiza ese sueño y ese sueño se transforma en muchos casos en pasión cinéfila. Porque para todos los cinéfilos el cine ha sido, desde su tierna infancia, un espectáculo fascinante a través del cual se les permite vivir otras vidas, conocer otros seres y transitar por los más lejanos y admirables lugares. Porque el cine es para divertir, conmover, turbar y perturbar….y al fin al cabo, para hacernos más sensibles a través de algo que ha sido creado de la nada…
Pero no a todos los que les gusta el cine son cinéfilos; como en todo, a veces los extremos se tocan pero no tienen los mismos significados. Por lo que es prudente distinguir al “cinéfilo” del “cinemaníaco” y del “cinéfago”: “ El cinéfilo, es el que ama el cine como expresión artística, por lo que elige con cuidado lo que ve y posee un criterio personal , mientras que el cine maníaco ve el cine por manía, es decir, va al cine por ir al cine sin buscar ni tener criterio alguno ; pero en ambos casos, viven el cine en su mundo creado por ellos mismos y mientras lo ven, se apartan del resto del mundo. Por último, el cinéfago , como lo indica su significado etimológico, es el que se alimenta del cine; lo saborea, lo deglute y lo digiere paladeando con el sabor que desea encontrar” [1] …En pocas palabras, podríamos decir que el cinéfilo es gourmet y solo consume lo exquisito, el llamado buen cine o cine de arte , mientras que el cinéfago es el consumidor compulsivo. Sin embargo, un cinéfilo no solo es aquél que siente pasión por el cine, sino aquél que también conoce su historia; alguien que ha visto y “revisto” las mejores películas que se han hecho en todo el mundo desde la creación del cine y, sobre todo, es alguien que experimenta el cine en su forma artística. Todos los cinéfilos comenzaron a serlo desde su infancia; primero riendo, llorando o sufriendo en la sala; para después, con el tiempo, llegar a su instancia analítica, la cual será dominada en algún momento por su experiencia sensible y estética porque el cine nos abre la experiencia a un mundo único donde la razón no entiende, porque su visión del mundo se ve fusionada con la realidad de la pantalla y al fin y al cabo en un producto del estímulo estético.
Hay quien elige ser gourmet y quien elige ser compulsivo pero yo veo más divertido ser las dos cosas según el momento porque una experiencia no excluye a la otra. Prueba de ello es el interés y disfrute por ambos tipos de espectadores de los festivales y premios de cinematografía como la muy conocida entrega de los premios Óscar de Hollywood otorgados por la Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas de Estados Unidos y muchos otros festivales y premios a los que todos los amantes del séptimo arte quisieran asistir como como son el Palma de Oro del Festival de Cannes ; el premio León de Oro en la “Mostra de Venecia”; el premio Oso de Oro del Festival de Berlín o los premios BAFTA de la Academia de cine británica y para el cine mexicano, el Premio Ariel, otorgado por la Academia Mexicana de Artes y Ciencias Cinematográficas. El reconocimiento internacional del cine a través de los diferentes premios tiene particular relevancia porque queda demostrado que además del gran cine americano, existe otro más singular, propio y cercano; muchas veces de bajo presupuesto que puede ser incluso más gratificante. El cine europeo, asiático y el latinoamericano han sabido marcar las diferencias con una singularidad particular lejana a las maneras impuestas por Hollywood. Sin embargo, hay que reconocer que Hollywood ha sabido hacer su mercadotecnia y muchos sólo saben de la existencia de la premiación de los óscares , la cual, por cierto se llevará a cabo el día de hoy, 2 de marzo en su 86ª edición en el teatro Dolby de los Ángeles donde se recibirán a cientos de estrellas que esperan ser premiados con la estatuilla de los premios más importantes de la industria cinematográfica. Nueve películas que ya han pasado con éxito por todos los cines del mundo compiten con al menos 5 nominaciones. Entre ellas, las favoritas son, con nueve nominaciones: “12 años de esclavitud” dirigida por Steve Mc Queen con y “Escándalo americano” de David O. Russell, solo superados por “Gravedad”, del mexicano Alfonso Cuarón nominada en 10 categorías.
Seguramente para cuando leas este artículo, ya sabrás si el director mexicano pudo llevarse el óscar y quizá hasta ya hayas visto algunas de las películas nominadas porque en estos días de vísperas del Óscar, la gente suele optar mejor por salir a disfrutar la pantalla grande que quedar en casa viendo Netflix. Es por ello que llama la atención la afluencia en las salas de los cines en este particular fin de semana de la entrega del Óscar. Lo anterior no es casualidad, tampoco porque nuestro país se encuentre entre los primeros cinco lugares del mundo con mayor asistentes al cine [2] , ni porque al mexicano le encante sumergirse en las butacas del cine a comer palomitas. En realidad, la única razón es porque cada vez más hay un gusto e interés de experimentar un nuevo tipo de cine que dé respuesta a nuestras realidades actuales con guiones originales a través de una diferente manera de hacer cine. Curiosamente, en este 2014 las nominaciones se han dado mayormente a películas duras y serias, donde dos temas prevalecen: el sufrimiento y la soledad. En “12 años de esclavitud” se nos muestra la historia real del sufrimiento de Solomon Northup, un hombre negro que había conseguido libertad y que es secuestrado y vendido como esclavo. En “Philomena”, dirigida por Stephen Frears y representada con la exquisita actuación de Judy Dench, se expone la historia sufrida por una mujer que fue silenciada durante medio siglo y habla de cómo la estricta sociedad de la época la condenó a ingresar en un convento católico en Irlanda como castigo por quedarse embarazada tan joven y su hijo fue dado en adopción. En “Las vueltas del destino”, August: Osage County, nombre original de la cinta en inglés del director John Wells , nos muestra el lado oscuro de la humanidad llena de costumbres mordaces, revelaciones dramáticas y humillaciones fulminantes que hace una madre a sus tres hijas, tras haber muerto su esposo de un suicidio. Aquí, la actuación de Meryl Streep hace innegable su talento, mismo que le ha valido para conseguir su décima octava nominación al Oscar. En “El lobo de Wall Street” , se narra la historia real de Jordan Belfort, quien se abrió paso en Wall Street con métodos ilegales y creó la firma Stratton Oakmont y pareciera que con el dinero obtendría todo, pero al final, la soledad lo hace tocar fondo. En “Gravity”, la experiencia de la soledad es un tanto diferente porque se trata también de supervivencia, cuando el terrible silencio hace tener conciencia de no tener más un vínculo con la Tierra y el miedo se convierte en pánico que consume el poco oxígeno que hay en el trasbordador.
. …pero sin duda alguna en “Ella” , es donde la soledad parece acrecentarse en este mundo cada vez más comunicativo e instantáneo porque aunque todo parece estar a la distancia de un “clic” , la desesperación y frustración están a la orden del día . Dirigida por Spike Jonze y desarrollada dentro del raro ambiente melancólico y de abismos afectuosos, el amor que Joaquín Phoenix entabla con su sistema operativo basado en inteligencia artificial “Samantha” (interpretada por la voz de Scarlett Johansson) es un amor raro, anti estético, anti-humano pero que tiene una carga de compañía para quebrar la soledad de un mundo que está sobre comunicado pero lejos de la vida y sus cosas bellas. Esta película, nominada para mejor película y mejor guion original , deja implícito el tema de la inteligencia artificial (tecnología que da a las máquinas capacidad de comunicar y pensar como cualquier ser humano) que el cine ha tratado desde mucho antes de la cinematografía sonorizada en películas como Metrópolis (1927, Fritz Lang), Frankestein de Mary Shelley (1931, James Whale) y en los últimos años en muchas otras más como Terminator y Blade Runner.Sin embargo, aunque este tema ha sido explorado prácticamente a lo largo de toda la existencia del cine, al no darse ninguna explicación técnica del funcionamiento de las máquinas ni su posible aprendizaje a través de redes neuronales o de algún tipo , el espectador interpreta que la inteligencia artificial solo es ciencia ficción y no toma conciencia de que ya es algo no solo posible sino real . Si bien en “Ella”, tampoco se da explicación alguna, lo que trae de nuevo es algo más profundo , algo que, desgraciadamente, ya comienza a trazarse en nuestras sociedades, algo que ya comienza a intuirse y algo quizá no tan original pero, evidentemente, preocupante…pero que todavía podemos reflexionar y cambiar. Nos trae la conciencia de la implicación de los avances tecnológicos , como la inteligencia artificial; que no son buenos ni malos, pero que sí podrían llevarnos a un entorno desolador…
La inteligencia artificial, denominada simplemente como “AI” o “IA” en español, es un conjunto de técnicas que, mediante hardware y software avanzados , buscan imitar procedimientos similares a los procesos deductivos e inductivos del cerebro humano. Está basada en la investigación de las redes neuronales humanas y , a partir de ahí, busca copiar electrónicamente el
funcionamiento del cerebro. Watson es un sistema de inteligencia artificial desarrollado por IBM capaz de responder a preguntas en lenguaje natural y que se hizo famoso por haber ganado en 2011 el concurso de televisión “Jeopardy!”.
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¿Quién o qué es Watson?:
Watson es una supercomputadora creada por IBM que posee un sistema cognitivo capaz de entender el lenguaje natural, generar hipótesis y aprender conocimiento a través de una tecnología conocida como Inteligencia Artificial. IBM llamó a esta computadora “Watson” en honor al fundador de la compañía Thomas Watson y responde a las preguntas gracias a una base de datos almacenada localmente, la cual a su vez consulta numerosas fuentes como diccionarios, enciclopedias, noticias e inclusive obras literarias. En ocasiones, también puede consultar bases de datos externas como Wordnet, DBpedia, y Yago [3].
Aunque tecnologías como la de Watson de IBM [4] tienen el potencial de ayudar en industrias como la salud, finanzas , ciencias y mucho más, en un principio, Watson fue diseñada para jugar Jeopardy! un popular juego de televisión donde tres concursantes miden sus habilidades de conocimiento contestando una serie de preguntas en diferentes categorías considerando un tiempo límite para responder.
Watson jugó contra dos de los más conocidos y exitosos campeones de Jeopardy!: Brad Rutter y Ken Jennings , en una competencia que se transmitió en la TV abierta de Estados Unidos durante 3 noches a partir de febrero 14 de 2011. Watson derrotó a sus contrincantes humanos y recibió el primer lugar, con una cantidad de un millón de dólares; el segundo lugar fue para Ken Jennings , con y $300.000 mientras que para Brad Rutter $200.000. Watson consistentemente superó a sus oponentes humanos pero tuvo problemas en responder a unas pocas categorías en las que notablemente estaban compuestas de pistas cortas con pocas palabras. Pero para que tengas una idea, Watson tuvo acceso a más de 200 millones de páginas de contenido, lo que equivale aproximadamente a cuatro terabytes de memoria en disco; sin embargo, cabe aclarar que aunque consultó Wikipedia en inglés en numerosas ocasiones, Watson no tuvo conexión a Internet. [5]
Uno de los retos de Jeopardy! es la manera en que se formulan las preguntas porque en lugar de que el moderador del programa formule la pregunta, da la respuesta. El concurso funciona como cualquier trivia, pero en lugar de contar con preguntas, se tienen respuestas que abarcan numerosos temas incluyendo historia, idiomas, literatura, cultura popular, bellas artes, ciencias, geografía, y deportes. La mecánica del juego es muy sencilla y consiste en que uno de los tres concursantes elige algún panel que el moderador del juego pone en descubierto, y en ese momento queda revelada una pista en forma de respuesta a la cual se deberá encontrar la pregunta acertada. Por ejemplo, si el concursante elige geografía, el moderador diría “ Es el continente más grande del mundo” , y el concursante debería contestar “¿Qué es Asia?” Pero a veces encontrar la pregunta adecuada se vuelve más sofisticada porque hay palabras con doble o triple significado por lo que el concursante deberá comprender la semántica de la frase. Un ejemplo de este tipo de preguntas sería, en la categoría relacionada con el universo : “Es un planeta cuyo nombre está inspirado en el amor” La respuesta correcta sería “¿Qué es Venus? Porque el nombre de este planeta está dedicado a Venus, la diosa romana del amor.
Como podemos imaginar, este tipo de preguntas semánticas son muy difíciles de ser interpretadas por una computadora .Y justamente éste fue el principal reto que tuvo IBM para que Watson pudiera jugar en Jeopardy! . Actualmente todos los sistemas informáticos como los buscadores de Internet (por ejemplo Google, Yahoo, etc) están diseñados para sólo comprender la sintaxis del lenguaje. Cuando realizamos una búsqueda en Internet, introducimos una serie de palabras claves donde su combinación y orden respectivos nos dan resultados diferentes porque el buscador no comprende el significado sino nada más reconoce la forma y orden en que están escritas las palabras (sintaxis). Watson, en cambio, sí tiene la capacidad de reconocer el lenguaje y las funciones de las palabras por lo tanto tiene la capacidad de comprender la pregunta así como realizar hipótesis y teorías en base a la información almacenada en su base de datos que guarda en su memoria. Además, Watson es capaz de aprender a través de la interacción con sus usuarios por lo que su conocimiento siempre está cambiando.
Pasado y Futuro de Watson
Como los seres humanos, Watson también tiene su historia y las principales razones que condujeron para su creación se remontan a la victoria de “Deep Blue” [6] , la computadora que la antecedió, y que le ganó a Gary Kaspárov el gran maestro internacional del ajedrez (Mayo 1997). Desde entonces, IBM se encontraba en la búsqueda de un desafío nuevo, pero no fue sino hasta 2004, cuando Charles Lickel, gerente del área de innovación, encontró el reto que justificara la creación de una supercomputadora. Al ver el programa de Jeopardy! mientras cenaba con sus compañeros de trabajo, se percató de que Ken Jeggins andaba en una racha ganadora e, intrigado por la posibilidad de la utilización del concurso como un desafío para IBM, presentó su idea y logró convencer a los miembros del departamento de investigación de IBM. Watson fue desarrollada por un equipo de investigación llamado DeepQA .
Pero Watson tuvo un hermano mayor llamado “Piquant,” que participó en concursos organizados por algunos departamentos del gobierno de Estados Unidos, pero solo fue capaz de responder correctamente el 35 por ciento de la las preguntas que se le hicieron en el juego, y además requirió varios minutos para responder. Para competir en Jeopardy! con éxito, Watson necesitaría responder en un máximo de pocos segundos (menos de 5), y en ese tiempo, los problemas que se planteaban en el concurso eran imposibles de resolver. Como sabes, en 2011 Watson logró ganar Jeopardy!, pero , para IBM, el objetivo de Watson no era ganar este concurso como tampoco lo fue ganar un partido de ajedrez, sino crear una computadora capaz de entender las preguntas que los humanos nos hacemos en forma natural, a la vez de proveer respuestas en la forma en que los humanos podamos comprender. Por esta razón, IBM y Nuance Communications Inc constituyeron una alianza para desarrollar aplicaciones comerciales para el uso de Watson en la medicina.
Watson: una esperanza para la Medicina
Meses después de que Watson triunfó en Jeopardy!, fue utilizada en el sector salud debido a que en rigurosos estudios estadísticos se encontró que 1 de cada 5 diagnósticos médicos son incorrectos o incompletos lo que llevó a un total de 1.5 millones de errores en la medicación en Estados Unidos todos los años. Esta elevada cifra se ha atribuido a que la gran cantidad de información médica que incluye nuevos descubrimientos, historial de pacientes así como evolución de los aparatos de diagnóstico no pueden ser investigados por el médico en un corto plazo de tiempo.
Como Watson , a través de su sistema de inteligencia artificial, es capaz de asimilar esta información en lenguaje natural, ha podido ser empleada como herramienta de consulta para el médico. Recientemente, en octubre de 2013, Watson lanzó sus primeros sistemas “hijos” “Watson EMR Assistant” y “Watson Paths.” Por su parte, Watson EMR Assistant apoya a generar diagnósticos a partir del historial médico del paciente de acuerdo a sus síntomas. Cabe aclarar que aunque Watson ha sido exitosa, tampoco es perfecta porque ella tiene la dificultad de reconocer información demasiado ambigua o inconclusa. Además otro problema es que no todas las historias clínicas de los pacientes están digitalizadas.
Por otro lado, WatsonPaths ayuda tanto a médicos como a estudiantes de medicina a tomar decisiones más rápido de acuerdo al diagnóstico obtenido y genera una línea que separa las hipótesis más fiables de las menos fiables basado en evidencia de ensayos e investigaciones médicas que están en su centro de datos. El médico o estudiante también genera retroalimentación decidiendo si la hipótesis de Watson es correcta o incorrecta.
Watson: más allá de la medicina
Aunque el sector de salud es el más actualizado en los desarrollos de Watson, hay un alto potencial en el sector de investigación legal, sector financiero y servicio al cliente.
Por otra parte, IBM ha anunciado una nueva unidad de negocio con la creación del IBM Watson Group para construir un ecosistema alrededor de Watson por lo que planea invertir en los próximos años más de 1,000 millones de dólares y contará con más de 2,000 empleados. Mike Rhodin encabezará el grupo y considera ofrecer servicios de “big data” para el 2015.
¿Qué capacidad de procesamiento tiene Watson?
Watson tiene la capacidad de procesar hasta 500 Gigabytes por segundo (el equivalente a un millón de libros por segundo). Según IBM, Watson usa más de 100 técnicas diferentes para poder analizar el lenguaje humano y poder generar una hipótesis a partir de la búsqueda e identificación de fuentes correctas; asimismo es capaz de combinar y clasificar las hipótesis que genera , puntuando evidencias concretas .Lo anterior es posible gracias a la arquitectura de alto nivel empleada por la tecnología DeepQA [7] que desarrolló IBM específicamente para Watson, la cual se resume a continuación:
Y, para lograr esta arquitectura tuvieron que ser implementados muchos algoritmos, como por ejemplo:
- Análisis y procesamiento de preguntas.
- Análisis semántico para mejorar el desempeño del sistema.
- Aprendizaje para evaluar qué tan confiables son las respuestas.
- Aprendizaje de las respuestas
- Reconocimiento del contexto del lenguaje en las preguntas
¿Cómo funciona Watson?
El funcionamiento de Watson [8] está basado en unos servidores robustos conocidos bajo su nombre comercial: “IBM Power 750” y un software llamado software DeepQA , pero el total de su infraestructura inicial es la siguiente:
- 90 servidores IBM POWER 750 ( cada uno con 32 cores a 3.55 GHz), lo que equivale a una velocidad de procesamiento de 80 teraflops.
- Sistema operativo Novell SUSE Linux Enterprise Server 11 (SLES).
- Capacidad de almacenamiento en disco de 4 Terabytes.
- RAM de 16 Terabytes .
El software incorporado en Watson fue escrito en Java y C++, y emplea estructuras y módulos desarrollados por Apache Software Foundation, como por ejemplo Hadoop y el sistema UIMA (Unstructured Information Management Architecture) para el análisis de materiales impresos . Además, por supuesto hace uso de su software propietario DeepQA y el sistema operativo SUSE Linux Enterprise Server 11.
…Así es, como ves, Watson es Linux. Y si corriera sobre un sólo procesador, tardaría varias horas en contestar correctamente una sola pregunta, y, por esta razón requiere de un cluster de estas dimensiones…
Conclusiones
El hecho de que una computadora como Watson pueda comprender y responder al lenguaje humano , en definitiva no solo cambiará la forma en que interactuamos con las máquinas sino la forma como interactuamos socialmente, tal y como Spike Jonze nos los muestra en la ya citada cinta nominada y premiada por el Óscar “Ella”. Watson, no solo representa el sistema IBM diseñado para jugar Jeopardy! sino representa una innovación en el procesamiento y el análisis del lenguaje , pero sobre todo en una nueva manera en que el ser humano puede relacionarse.
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1 Citado en J Palacios, Jesús “¿Qué debes saber para parecer un cinéfilo?”, Espasa, Madrid, 2002, pp. 12-13.
2 Citado en http://www.imcine.gob.mx/media/26142.pdf
3 DBpedia es un proyecto para la extracción de datos de Wikipedia para proponer una versión de la web semántica.
WordNet es una base de datos léxica del idioma inglés. Yago es una base de datos extraída directamente de Wikipedia.
4 Citado en http://ibmblr.tumblr.com/
5 Citado en http://es.wikipedia.org/wiki/Watson_(inteligencia_artificial)
6 Deep Blue está basada en procesamiento paralelo masivo a través de RS/6000 con 30 nodos, cada uno con 30 microprocesadores P2SC de 120 MHz, ampliados con 480 procesadores VLSI de uso especial, especializados en ajedrez.
Su programa de ajedrez fue escrito en lenguaje y corrió bajo el sistema operativo AIX
7 DeepQA (question/answer) es una arquitectura basada en evidencia probabilística masivamente paralela. DeepQA se desarrolla utilizando Apache UIMA, una implementación de marco de la Arquitectura de Gestión de Información No Estructurada
8 Citado en ftp://ftp.software.ibm.com/la/documents/stg/power/ibm_watson_es.pdf
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