Por Alfonso Padilla Vivanco
Universidad Politécnica de Tulancingo
alfonso.padilla@upt.edu.mx
En el siglo XVII, el astrónomo y matemático escocés John Napier (1550-1617), había inventado un instrumento para realizar cálculos numéricos conocido como: el juego de huesos de Napier, este instrumento se encuentra ahora en el Museo Nacional de Escocia. El dispositivo es realmente un ábaco y era usado para llevar a cabo multiplicaciones y divisiones. Históricamente, uno de los avances más significativos en cuanto a cálculos numéricos que se dio, fue cuando John Napier hizo uso de las fórmulas matemáticas de la prostaféresis.
Con esta técnica construyó sus tablas numéricas. La palabra prostaféresis procede del griego y se compone de prosthesis (suma) y aphearesis (resta). La prostaféresis es un método o algoritmo aritmético, que se apoya del uso de identidades trigonométricas; para realizar multiplicaciones o divisiones, las cuales son obtenidas por medio de sumas y restas. La típica identidad y la más usada fue: 2*sen(α)*sen(β)=cos(α- β)-cos(α+β). El inventor de este algoritmo se dice se debe al matemático y astrónomo griego Johannes Werner (1468-1522). El uso del método de prostaféresis llevó a Napier a descubrir los logaritmos. Cuya base es el número irracional e=2.71828…Por cierto que más tarde, Henry Briggs (1561-1630) hizo cambio a los logaritmos de Napier, proponiendo al número 10, como base de los logaritmos decimales.
La forma en como se realizaban los cálculos aritméticos más complejos en los siglos que siguieron, por parte de ingenieros y científicos, era mediante el uso de lápiz y papel, apoyados en ocasiones con instrumentos como la regla de cálculo. Este instrumento mide aproximadamente unos 25 centímetros y hacía las funciones de una computadora analógica. Hubo diferentes versiones de este útil instrumento basada en diferentes sistemas como el Sistema Rietz, más tarde el Sistema Darmstadt. Para mediados de la década de 1930, el matemático e informático inglés Alan Mathison Turing (1912-1954) imaginó una computadora hipotética similar a las que conocemos hoy día, tal como una máquina de propósito general que podría programarse para resolver cualquier problema numérico. Uso para ello una larga cinta. La idea de Turing fue que una máquina escanearía la cinta, escribiría y/o borraría, poniendo marcas en ella, esta ejecución de la máquina sería mediante una serie de instrucciones. Justo en esta parte esta la idea más importante de Turing, que hasta entonces no era conocida: los símbolos en la cinta podrían cambiar las instrucciones de la máquina, el ordenador podría reprogramarse según los resultados de los cálculos. Por lo tanto, con este avance, Turing creó la idea de memoria programable y marcó el comienzo de las ideas que definirían la era de la informática. Por ello, Turing es uno de los pioneros en el campo de la inteligencia artificial. Sus contribuciones en ámbitos clave como la teoría de la computación, la arquitectura de los ordenadores (computadoras), y la criptografía, le han colocado en el lugar para muchos, como el verdadero padre de la computación. Turing sin duda hizo contribuciones vitales en los albores de la era digital.
Por otra parte, el científico americano Marvin Minsky (1927-2016) es considerado el padre la inteligencia artificial. Por cierto que Minsky fue inventor de una revolucionaría técnica para el observar en el mundo microscópico, la conocida como: microscopia confocal. Esta técnica no tiene rival en la producción de imágenes nítidas. En 1950, Minsky y Dean Edmonds construyeron la primera computadora a partir de una red neuronal. Las redes neuronales artificiales (en inglés: Artificial neural networks o ANN) son invenciones matemáticas inspiradas por la observación hecha en el estudio de los sistemas biológicos, aunque a decir verdad, estas están aún muy lejos de poder si quiera, simular el comportamiento biológico del ser humano. Aunque se sabe sin duda alguna, que el funcionamiento interno de la mente y el sistema nervioso, hasta un punto dado; se debe a una componente básica que es parte del sistema nervioso y el cerebro: la neurona. En 1969, Minsky junto con Seymour Papert publicaron el libro: Perceptrons. En esta obra los autores realizan un análisis de las redes neuronales artificiales. Sin lugar a dudas, este libro se convirtió en un movimiento científico tecnológico, que contribuyo al tratamiento simbólico de la inteligencia artificial (AI).
Más tarde, vinieron las contribuciones al desarrollo de las redes neuronales artificiales de la mano de muchos científicos de todo el mundo. Se propusieron las redes neuronales multicapas y los mapas auto organizados usando aprendizaje significativo. Todas estas técnicas numéricas son realmente algoritmos que pueden ser programados en una computadora. Otro caso es el de los Sistemas Expertos. Un sistema experto es un programa informático que representa y razona con el conocimiento de algún tema especializado, con vistas a resolver problemas o dar consejos. Evidentemente que se creoó nuevo hardware, más poderoso para el procesamiento de datos. El avance en el desarrollo de algoritmos para AI sin duda que continuara, bajo la aplicación rigurosa de análisis matemáticos y estadísticos. De la mano de los algoritmos matemáticos y numéricos, han llegado nuevos lenguajes de programación tales como: Keras, TensorFlow, PyTorch, Caffe, Matlab y otras plataformas. Keras por ejemplo, es una plataforma de aprendizaje profundo (Deep learning), el cual puede ser usado en el lenguaje de programación Phyton. Lo importante de estas plataformas es que permiten el uso del aprendizaje profundo en todas las partes del mundo. Un video interesante recomendable sobre inteligencia artificial, se puede ver en la liga siguiente: https://www.youtube.com/watch?v=_tA5cinv0U8
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