LOS ORDENADORES DEL FUTURO. TENDENCIAS

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Con los ordenadores acercándose a su frontera atómica, nuevas funcionalidades reclamando su lugar y la interfaz mente ordenador en continuo avance, las tendencias en el futuro de los ordenadores parecen orientarse a sistemas inspirados en la biología y cognición humanas.

Funcionalidad

En la vida real los problemas no surgen con un abanico de soluciones entre las que está la respuesta. Surgen más bien porque se han quebrado las pautas existentes y se requiere una formulación completamente nueva. Los únicos sistemas capaces de formular nuevas hipótesis sobre problemas completamente nuevos son los sistemas cognitivos biológicos (cerebro).

El modelo actual de computación consiste en un programa que realiza cálculos con los datos. Es el modelo calculadora. El programa hará exactamente lo que el programador le haya escrito. El ordenador hace lo mismo que un humano con papel (mucho), lápiz (mucho) y tiempo (muchísimo).

La inteligencia artificial plantea desde hace años muchos otros sistemas que no se han puesto en marcha hasta el momento por dificultades relativas a la potencia de las máquinas, o inversión en programación.

Todo esto ha cambiado con la llegada de Watson. Watson implementa algunas de las ideas existentes de la inteligencia artificial y promueve otras nuevas. En el futuro los ordenadores deberían de ser capaces de:

• moverse en un mundo ambiguo, como es el mundo real
• dar por sentado que no existe la respuesta correcta, en todo caso existe la mejor respuesta
• plantear hipótesis nuevas sobre problemas nuevos no formales- plantear preguntas (no solo respuestas)
• aprender.

Watson plantea un modelo de aprendizaje estático (hay que darle las respuestas para que aprenda de ellas). En el futuro el aprendizaje será dinámico y autónomo. El sistema será capaz de detectar por sí solo pautas en el entorno, aprenderá de ellas y modificará sus respuestas.

 

Diseño. Hardware

 
Von Neumann diseñó la arquitectura de ordenadores que ha estado vigente durante medio siglo. En esencia distingue datos y programas (y su confusión es la causa más común de los cuelgues de Windows) procesador y memoria, hardware y software. En los sistemas biológicos ninguna de las tres distinciones existe.

Con el HW llegando a la frontera del átomo, la ley de Moore que establece que la potencia se duplica cada dos años parece que puede llegar a su fin. Pero el objetivo no es solo hacer ordenadores más potentes. También deben de ser más pequeños y más eficientes energéticamente. El cerebro humano consume 20 vatios. El superordenador actual más grande proporciona mucha menor capacidad de cómputo y consume 10 megavatios, medio millón de veces más que el cerebro. Si llegamos a fabricar transistores de 5 nanómetros en el 2020, Watson sería aún 1.000 veces más ineficiente que el cerebro humano.
El ordenador más rápido funciona a 5GHz. Una neurona media funciona a 10Hz. 500 millones de veces más lenta.

Los ordenadores cuánticos no funcionan aún y no está claro que lleguen a funcionar nunca. ¿Qué nos queda?

Los ordenadores bioinspirados. Ordenadores donde no haya HW y SW, programas y datos, procesador y memoria. Es el objetivo del proyecto DARPA-SyNAPSE: construir redes neurales empaquetadas en un chip que funcionen como el cerebro. Memoria y procesador, programas y datos, HW y SW se encuentran en un único elemento de decisión: la sinapsis que aprende. Para conseguirlo, se utiliza un enfoque multidiscipilar que incluye supercomputación, neurociencia, nanotecnología y aprendizaje de máquinas.

Interfaz

 
Con la llegada de los smartphones, la implantación de prótesis y los nuevos interfaces táctiles y basados en voz está claro que nuestra interacción con los ordenadores va a cambiar de modo radical. Pasaremos de ordenadores que podemos tocar a ordenadores que estén dentro de nosotros: dispositivos bioelectrónicos. La voz, el movimiento y el registro de parámetros biológicos serán ubicuos. La informática se hace invisible.

LOS JÓVENES, EXPERTOS DIGITALES, EDUCADOS PARA LA DISTRACCIÓN

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The New York Times publica un artículo con el que muchos padres se pueden sentir identificados. "Creciendo digitalmente, cableados para la distracción".

En dos meses, Luis apenas ha leído 40 páginas del libro que constituye la única tarea del verano. El prefiere Facebook. En Youtube tienes la historia entera en 5 minutos. Un libro es demasiado largo. Prefiere la satisfacción inmediata. Los estudiantes siempre han tenido distracciones y pérdidas de tiempo. Pero el flujo constante de estímulos que ofrecen los ordenadores y smartphones es irresistible. Para los adultos, pero sobre todo para los jóvenes.

El cerebro se acostumbra a cambiar de tareas y no a la atención sostenida. La recompensa no está en una tarea, sino en saltar a la siguiente. Los cerebros de los jóvenes se van a cablear de forma distinta, dice Michael Rich, profesor de Harvard Medical School.

A pesar de ello, padres y educadores promueven la tecnología en un esfuerzo por conectar con los jóvenes. Luis envía cientos de mensajes diarios, pasa horas con vídeojuegos y como todos sus compañeros, está en Facebook. Con frecuencia se acuesta tarde y arrastra sueño por el día. Vive en un mundo más virtual que real. Convertido en un experto en ordenadores y tecnología, sube y manipula fotos con destreza. Y sus calificaciones escolares caen en proporción inversa a su destreza digital. La tendencia a posponer las tareas se exacerba. Luis está cambiando.

Los estudios muestran con claridad que los jóvenes usan los ordenadores como entretenimiento, no para aprender. Y sin supervisión, su rendimiento escolar se desploma. Además mezclan el estudio y el entretenimiento y una gran mayoría ven vídeos y chatean a la vez que estudian.

Hay un pasatiempo para cada tipo de joven: los "sociales" chatean y usan Facebook, los tímidos usan videojuegos y los perezosos surfean en la web o ven vídeos. Algunos tímidos se convierten en introvertidos.

Empiezo a hacer los deberes y al poco tiempo me llega un mensaje de texto, hago una pausa, tomo el teléfono para responder al mensaje y 20 minutos más tarde me doy cuenta: 'Vaya, me he olvidado de los deberes'.

Los nuevos teléfonos exacerban el problema. Controlar el uso del ordenador es complicado, pero el teléfono mucho más. Muchos padres quieren poder llamar por teléfono a sus hijos a cualquier hora, así es que quitárselo no siempre es posible. Otros padres dan la bienvenida acrítica a la tecnología aunque sus beneficios educacionales sean dudosos. No faltan jóvenes que incluso desean que sus padres les limiten el uso de la tecnología ya que ellos se ven incapaces de hacerlo.

Algunos estudios neurocientíficos están empezando a trabajar sobre el asunto.

Alternando la TV y los vídeojuegos después de las tareas y midiendo los patrones cerebrales durante el sueño, llegaron a la conclusión de que la calidad del sueño disminuía con los videojuegos y también la capacidad para recordar vocabulario. No está claro si el peor rendimiento en el vocabulario se debe a un sueño deficiente o a el hecho de que el juego compite con el vocabulario. "Si practicas el vocabulario y tienes un fuerte estímulo después, el cerebro debe decidir qué información es relevante para almacenar, y el estímulo más excitante predomina."

Los estudios con ratas muestran que los nuevos aprendizajes se consolidan al descansar. Los estudios de neuroimagen lo certifican: en el descanso se sintetiza la información, se conectan las nuevas ideas y se forman recuerdos persistentes. El descanso es al cerebro lo que dormir es al cuerpo. Pero los jóvenes no descansan. Están en modo de estimulación constante.

Los cerebros jóvenes están habituándose a la distracción y al cambio de tareas a la vez que se alejan de la concentración en la tarea. La diferencia entre los ordenadores y el estudio es clara: la interacción. Aprietas un botón y algo ocurre.

Las conclusiones del tipo de estudios que menciona el artículo siempre han de tomarse con una cierta distancia. La inquietud, sin embargo, está fundada. No se puede prescindir de los nuevos dispositivos electrónicos ni se debe, pero es necesaria una distribución equilibrada del tiempo. Esperemos que la tecnología se pueda combinar con el estudio y el pensamiento analítico profundo.

¿EL FIN DE LA LEY DE MOORE?

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En 1965 Gordon Moore estableció su famosa ley de Moore: el número de transistores en un chip de un tamaño dado se duplicaría cada 2 años. Moore predijo que su ley sería válida durante 10 años. Sin embargo, el continuo avance de la computación ha mantenido esta ley válida hasta hoy.

En realidad no se trata de una ley sino de una observación, más bien una descripción de un viaje con muchos pasos, suponiendo cada uno de ellos un cambio tecnológico. ¿Sigue siendo una progresión viable?

 

Los chips más avanzados se fabrican con transistores de 32 nanómetros (nm una milmillonésima parte de un metro). En el futuro esta previsto fabricar chips con transistores de 16 nm en 2013 y 11 nm en 2015.



Sin embargo, las fronteras físicas del átomo dificultan ir más allá. Los transistores deberían consistir en tan solo varios átomos. A este ritmo, en dos décadas tendrían un único átomo. Tan pocos átomos suponen que las fugas están fuera de control, que los aislantes no funcionan y que el transistor y el chip dejarían de ser operativos.

Varias alternativas se han propuesto entre ellas fabricarlos en 3 dimensiones (en esencia están construidos en un solo plano de 2 dimensiones).

 

En todo caso parece que estamos cerca de las fronteras de la física y que la ley de Moore puede mantenerse durante poco tiempo más. Un nuevo diseño de computación es necesario.

EL SUPERORDENADOR MÁS GRANDE DE ESPAÑA

http://www.abc.es/20111104/tecnologia/abci-superordenadortenerife-201111041451.html

El superordenador con más capacidad de cómputo de España estará en junio en Tenerife, una máquina que, con una suficiencia de 1.0 petaflops, un millón de veces más rápido que un ordenador normal, superará a los dos ubicados en el Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona, con 183 y 94 teraflops, respectivamente.

Con un coste de ocho millones de euros, de tecnología Intel, con 3.120 microprocesadores y con un total de 24.960 núcleos y 30 bastidores, el superordenador TEiDE 1.0 se ubicará en el Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER), concretamente en su centro de proceso de datos del NAP (Neutral Acces Point), ha anunciado hoy el gerente del ITER, Manuel Cendagorta.

Un petaflop es una medida de rendimiento, mientras que el núcleo procesa los datos por medio de operaciones matemáticas, un microprocesador define la velocidad del ordenador y el número de operaciones que puede realizar, y un bastidor es un armario en el que se ubican los equipos informáticos.

Análisis climático

Predicciones metereológicas y análisis climático, simulaciones aerodinámicas, modelos geológicos, análisis de ADN y el modelado de interacción de moléculas en fármacos, son algunas de las aplicaciones de las que dispone este equipamiento, que se pondrá al servicio de empresas privadas y de la Universidad de La Laguna.

Según el responsable del ITER, el superordenador de Tenerife, además de ser el primero en España en cuanto a capacidad de cómputo, es el número dos en Europa y está dentro de los diez primeros de todo el mundo.

.El coste total del proyecto, que es ocho millones de euros, ha sido financiado por la convocatoria Innplanta del Ministerio de Innovación y Ciencia, a los que habrá que devolver seis millones de euros antes de octubre de 2017.

TRES NUEVOS ELEMENTOS QUIMICOS: DARMSTADTIUM, ROENTGENIUM, COPERNICIUM

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/nuevos/elementos/quimicos/darmstadtium/roentgenium/copernicium/elpepusoccie/20111104elpepusoc_14/Tes

La Asamblea General de la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP, en sus siglas en ingles), reunida en Londres, ha aprobado los nombres de tres nuevos elementos químicos: los 110, 111 y 112, que se llaman a partir de ahora darmstadtium (Ds), roentgenium (Rg) and copernicium (Cn), respectivamente, según informa el Instituto de Física (Reino Unido). "Los nombres de estos elementos han sido acordados en consultas con físicos de todo el mundo y estamos encantados de introducirlos ahora en la Tabla Periódica", ha declarado Robert Kirby-Harris, secretario general de la IUPAP.

El darmstadtium fue descubierto en 1994, en el Centro de Investigación de Iones Pesados, en Darmstadt (Alemania). No fue un descubrimiento convencional de algo que existe en la naturaleza sino que fue producido en laboratorio bombardeando un blanco de plomo 208 con iones de níquel 62. Se contaron cuatro átomos de este nuevo elemento químicos. Hasta 2001 no se reconoció oficialmente su existencia.

El Roentgenium fue descubierto el mismo año que el darmstadtium y en el mismo instituto alemán, pero los científicos en aquel momento sólo habían obtenido tres átomos y no se consideró suficiente para ser reconocido. Ocho años después se descubrieron otros tres átomos y se aceptó su existencia. Es uno de esos elementos que no existe en la naturaleza de forma natural, los científicos los crean mediante aceleradores de partículas para fusionar núcleos de otros elementos hasta conseguir los nuevos y se desintegran inmediatamente. Por ello, demostrar que se han producido resulta extremadamente complicado y se tardan años en lograr pruebas suficientes y convincentes.

El copernicium, también sintético, es extremadamente radiactivo. Se creó, en 1996, en el mismo instituto de Darmastadt, bombardeando núcleo de zinc-70 contra una blanco de plomo 208 en un acelerador de iones pesados, pero el resultado se consideró controvertido durante años y no fue reconocido como descubrimiento hasta su confirmación en 2009.

Ahora, los nuevos elementos químicos ya son oficiales. Forman la Asamblea General de la IUPAP delegados de academias nacionales y sociedades de física de 60 países. En su última reunión, celebrada en Londres esta semana, además de bautizar oficialmente los tres nuevos elementos, se ha estrenado la primera mujer que ocupa el cargo de la institución: Celilia Jarlskog, de la Universdiad Lund (Suecia).

CITA PARA SINCRONIZAR TODOS LOS MÓVILES DEL MUNDO

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Cita/sincronizar/todos/moviles/mundo/elpepusoccie/20111104elpepusoc_10/Tes

Un grupo de voluntarios ha creado una aplicación gratuita para que los teléfonos móviles de toda la Tierra puedan unirse y formar la mayor orquesta de la historia el próximo 11/11 a las 11:11h 11s y 111 milisegundos. Todo aquel que desee unirse pude hacerlo a través de la página http://sinfoniamasiva.org .

Esta iniciativa tiene muchas facetas interesantes, algunas no obvias a primera vista. Por una parte, la creación de una Sinfonía Masiva es una muestra de cómo la Ciencia básica se puede transformar en un instrumento para generar emociones colectivas inesperadas. Tiene algo de fascinante saber que la acción que tomas con tu teléfono está coordinada al milisegundo con el de otra persona que desconoces y que vive a miles de kilómetros de distancia. Por otra parte, la acción sincronizada de muchos teléfonos lanza un mensaje claro: "juntos". Sí, juntos podemos realizar acciones que transformen nuestra sociedad. Es un mensaje positivo, sin ánimo de protesta. Por ello, la acción que tomarán todos los teléfonos será tocar un minuto de la Quinta Sinfonía de Beethoven, acompañada de un bellísimo vídeo en que la Tierra está formada por notas musicales que empiezan a bailar con la música.

Técnicamente, la aplicación que sincroniza los teléfonos aprovecha los protocolos que fijan el tiempo en los servidores de internet. El reloj atómico que marca el tiempo de la Tierra (llamado Tiempo Coordinado Universal, UTC) se sincroniza con otros relojes atómicos formando una red. El desarrollo nada trivial realizado por el equipo de sincronización ha permitido que cada teléfono se sincronice con el UTC con una precisión de 10 milisegundos, de forma mantenida. Una vez lograda esta sincronización, la tecnología se esconde y podemos crear nuevas emociones.

La utilización precisa del tiempo es, posiblemente, la nueva barrera que nuestra sociedad está lista para franquear. Hace unos años, el GPS permitió crear todo tipo de aplicaciones basadas en geoposicionamiento preciso. Nos falta todavía incorporar el tiempo preciso en nuestras acciones. Tal vez sea posible crear nuevas formas de votar, de opinar, o incluso de hacer transacciones financieras empleando marcas de tiempo ultra precisas. Necesitamos un poco de tiempo para comprender cómo utilizaremos el control al nanosegundo de nuestro tiempo.

La Sinfonía Masiva tiene también un pequeño elemento de trascendencia.

Es la primera vez que nos podemos sincronizar sobre toda la faz de la Tierra. Utilicémoslo para elevar una música bellísima. Es un mensaje atemporal, sin credo, ni raza, ni lucro, del que nos sentiremos orgullosos en el futuro.

José Ignacio Latorre es Catedrático de Física Teórica de la Universidad de Barcelona y voluntario en el desarrollo de la sincronización de la Sinfonía Masiva.