Arxiu de la categoria ‘Actualitat’

Els ordinadors visuals

dijous, 27/04/2017

Fa poc, en una conversa amb en Gérard Berry, va sorgir el tema dels telèfons mòbils. En Gérard opina que les coses s’estan capgirant. Vam passar del telèfon fix d’ara fa vint anys a uns mòbils que bàsicament servien per trucar i enviar missatges de text, amb poques capacitats de càlcul i emmagatzemament. Després, hem passat lentament a tenir petites màquines amb altes capacitats de computació i tractament de dades, que continuem anomenant telèfons però que de fet són potents ordinadors que poden telefonar, ajudar-nos a cercar informació o mostrar-nos mapes. Els mòbils s’han convertit en ordinadors que capten fotos i vídeos i que fan moltes més coses. I de fet, ben aviat estarem envoltats d’ordinadors que “ens ajuden” a fer-ho tot, controlant les nostres cases, cotxes i electrodomèstics.

La fotografia ha sofert dues revolucions en menys de vint anys. La primera, que va començar els darrers anys del segle XX, va significar el pas, dràstic, de la fotografia analògica a la digital. Algunes empreses com Kodak es van enfonsar, i la gent va deixar de revelar rodets de fotos. Ja no calia mirar-s’hi molt, a l’hora de fer fotos, perquè en podíem fer moltes i escollir després la que més ens agradava sense cap cost addicional. En eliminar el cost de cada foto individual, va començar a canviar l’essència mateixa de la fotografia. Lentament, vam anar entrant a l’època de la massificació de la imatge, perquè tot era fàcil i a l’abast de tothom.

Després va venir la segona revolució, més invisible, que ens han portat els telèfons mòbils. Us heu preguntat alguna vegada com és que, amb un objectiu tan petit i amb una distància focal tan minsa, els telèfons actuals poden fer fotos tan bones? És clar que els objectius de les càmeres convencionals i els de les més bones (com les rèflex) recullen molta més llum i poden obtenir fotos de molt bona qualitat, però el que a mi sempre m’ha sorprès és que els telèfons puguin fer les fotos que fan amb uns objectius tan petits, de pocs mil·límetres. La resposta, que ens explica en Frédéric Guichard en aquest vídeo, es troba en els algorismes de tractament d’imatge dels nostres mòbils, que són veritables ordinadors visuals. Abans, les lents dels sistemes òptics de les càmeres es fabricaven amb un procés delicat i d’alta precisió. Ara no cal, perquè durant el control de qualitat final, cada càmera individual s’ajusta per tal d’aconseguir el màxim de prestacions. Com que ja no es pot tocar la lent òptica, el que es fa és ajustar els algorismes que tracten la imatge capturada de manera que compensin els errors i distorsions de la lent. Cada telèfon adapta, de manera quasi òptima, el tractament de les imatges als defectes del seu sistema òptic, de manera que acaba tenint un conjunt lent-algorismes únic i que no té cap altre telèfon. Aquesta segona revolució de la fotografia ha canviat totalment els sistemes de fabricació de les lents dels objectius de les càmeres fotogràfiques, com bé explica en Frédéric Guichard: enlloc de fabricar lents d’alta precisió i conjunts òptics que compensin les aberracions, fem lents de baix cost més imperfectes i després corregim intel·ligentment els errors que apareixen a la imatge capturada.

Hi ha tota una nova àrea de recerca, anomenada fotografia computacional, que estudia els algorismes que, a qualsevol telèfon mòbil, “cuinen” la imatge crua que capta el sensor de la càmera fins deixar-la preparada per a que la puguem veure. La imatge de dalt, que he compost a partir del vídeo d’aquesta conferència d’en Gérard Berry, mostra dues d’aquestes transformacions. Dalt a la esquerra veiem la imatge “crua” tal com surt del xip de sensors de la càmera, i a la dreta tenim com queda un cop s’han ajustat automàticament els colors. La fila de baix mostra com es corregeix l’anomenada aberració esfèrica: les imatges d’esquerra i dreta mostren la imatge, primer crua i després d’haver estat tractada pels algorismes (personalitzats per a cada telèfon) de correcció de distorsions.  Com bé diu en Frédo Durand, els mòbils han passat a ser les càmeres de fotos per antonomàsia, i en ells, el component central de la creació de les imatges és la computació (i els algorismes). El que fa qualsevol mòbil en el breu període de temps que hi ha des que premem el botó de l’obturador fins que ens mostra la foto en el visor és increïble, com explica en Gérard Berry a la seva conferència. Cuina i millora els colors, corregeix distorsions, compensa zones molt fosques o molt clares, elimina sorolls i altres tipus d’errors, detecta cares i analitza si algú ha tancat els ulls… És la nova informàtica, dels colors, de la forma i de la imatge.

Un darrer detall. En Frédéric Guichard explica que moltes vegades, la foto que obtenim no és de l’instant que premem el disparador, sino que és d’uns moments abans. Això és possible perquè les actuals càmeres dels mòbils no capturen una única imatge, sino que, mentre estem ajustant l’enquadrament, es guarden temporalment tota la ràfega de fotos dels fotogrames que veiem en el visor de la càmera quan som a punt de fer la foto. Part del processat de la imatge que fa l’ordinador-càmera consisteix en analitzar les fotos anteriors a la darrera, identificar cares de la gent, i substituir aquelles cares de persones que han quedat amb els ulls tancats, pels trossos corresponents d’imatge a altres fotogrames on han quedat millor. La foto final no és més que un collage de trossos de fotogrames amb distorsió i colors adequadament corregits.

Els ordinadors, les aplicacions i tots els ginys intel·ligents que van entrant a les nostres vides ben segur que ens ajudaran a viure millor, però impliquen una responsabilitat per part nostra: la de saber marcar els límits. No parem de fer i enviar-nos fotos i vídeos. Però, on les tenim? Qui controla aquesta informació tan etèria que va i ve per la xarxa? Podem estar segurs que ningú farà servir fotos nostres sense el nostre permís? Podem trobar una foto determinada que vam fer fa set anys? Fem còpies de seguretat (en dispositius privats nostres) o còpies en paper de tot el que deixem al “núvol”? Tenim una immensa capacitat de compartir informació visual, però sembla que només ens importi el present. I el més probable és que, d’aquí a 20 anys, quasi totes les fotos i vídeos actuals hagin desaparegut. No sé què feu vosaltres, però a mi m’agrada regirar capses i trobar fotos i cartes dels meus avis. Podran fer el mateix, els nostres néts i besnéts? La informació que ens enviem i compartim és volàtil com els núvols. Si limitem el temps que dediquem a la immediatesa de la comunicació i no estem sempre connectats, si trobem temps per gaudir de les fotos que hem fet i de les que ens han enviat, si podem veure-les amb la mirada de l’assossec, segurament descobrirem que algunes d’elles han de ser mimades, recordades i conservades, perquè són part del que ens queda d’aquells que estimem o hem estimat. Aturem-nos, limitem el nostre constant neguit, escollim, evoquem, gaudim, i conservem.

Per cert, la Marxa per la Ciència és una iniciativa que va començar als Estats Units però que ara ja aplega més de 500 ciutats de tot el planeta i compta, a més, amb el suport de més de 220 organitzacions científiques oficials. El comunicat diu textualment que són molts el que veuen que cal fer un pas més i exigir que les polítiques públiques no estiguin en mans d’indocumentats que menyspreen el coneixement i es guien per prejudicis, interessos espuris o dogmes religiosos.

La llei dels grans nombres, i la dels petits

divendres, 14/04/2017

La vida és incerta. Quasi tot és probable, i no és fàcil trobar certeses com la de que demà sortirà el Sol. És cert que no parlem de probabilitats quan estudiem les fases de la Lluna o les òrbites dels planetes, perquè els astres es mouen de manera ben coneguda i precisa. Però aquests fenòmens són l’excepció. Hi ha una certa probabilitat que demà plogui, de la mateixa manera que hi ha una determinada probabilitat que el candidat que m’agrada guanyi les properes eleccions o que un determinat llibre sigui un èxit de vendes.

Quan no sabem què passarà i quan no entenem bé els fenòmens, parlem de probabilitats. Perquè les probabilitats sorgeixen de la nostra ignorància. Si algú em diu que la probabilitat que el meu bus arribi a la parada sense que m’hagi d’esperar més de 20 segons és del 5%, no és que aquesta persona conegui perfectament les lleis del tràfic i la posició en cada moment de tots els busos, sinó que està fent una inferència a partir del que ha observat moltes vegades. Si de cada 100 vegades que arribem a la parada, en 5 d’elles observem que l’autobús arriba immediatament, podem parlar d’una probabilitat del 5%. Ho fem a les prediccions del temps, quan avaluem el risc de contraure càncer o de patir un atemptat terrorista, i ho fem a les enquestes electorals i a les prediccions econòmiques. Les probabilitats són l’eina científica que ens permet mesurar tot allò que no podem entendre perquè és massa complex.

Moltes vegades, parlem de probabilitats i ens ho inventem. Quan diem: “demà el més probable és que plogui”, estem afirmant que la probabilitat de pluja és més gran del 50%, i és clar que és una afirmació que no basem en cap fet concret. Però, gràcies a l’estadística i a la llei dels grans nombres, podem fer experiments que ens permeten inferir aquestes probabilitats. Només cal que observem què passa en molts cassos, això ens permet saber el percentatge de probabilitat, i ara ja podem fer prediccions amb una mica més d’informació (vegeu la nota al final). Val a dir que, per sort, l’estadística també ens permet limitar el nombre de persones que hem d’analitzar o a qui hem de preguntar. Això és fonamental, perquè aquests “grans nombres” han de ser grans, però tampoc massa, i no cal seguir analitzant cassos quan ja tenim una bona estimació de la probabilitat. Les tècniques estadístiques ens permeten calcular la mida mostral, que no és més, per exemple en un sondeig electoral, que el nombre de persones a qui hem de preguntar per tal de tenir una bona estimació del que pensa la gent (bo és saber, no obstant, que tot sondeig dona informació sobre el que és probable en base al que pensa la gent en aquell moment, i no pas sobre el que faran quan vagin a votar, si és que hi van). En poques paraules: les probabilitats es poden estimar fent experiments i analitzant un nombre suficientment gran de dades o preguntant a un grup suficientment gran de persones escollides a l’atzar, i aquest nombre és calculable.

En Daniel Kahneman i l’Amos Tversky, psicòlegs, van desenvolupar la teoria de les perspectives. Aquesta teoria diu que els humans, quan ens trobem en entorns d’incertesa, prenem decisions que s’aparten dels principis bàsics de les probabilitats. A aquest tipus de decisions, les van denominar dreceres heurístiques. Tendim a basar-nos en el que podríem anomenar la “llei dels nombres petits”, en lloc de ser rigorosos i tenir en compte la dels grans nombres. Veiem el que pensa votar el nostre cercle més proper d’amics, i pensem que això és la intenció de vot de tota la societat. Un d’aquests comportaments “drecera” que van descobrir en Kahneman i en Tversky és el d’aversió a la pèrdua. Amb els seus experiments, van demostrar que les persones preferim no perdre una certa quantitat de diners abans que guanyar la mateixa quantitat. Aquesta por a perdre fa que siguem asimètrics en la presa de decisions, tot i que les probabilitats basades en la llei dels grans nombres ens diguin el contrari. En Daniel Kahneman, per aquest descobriment psicològic, va guanyar l’any 2002 el premi Nobel… d’economia.

Com diu en Kiko Llaneras, els humans som éssers no estadístics. El més habitual és que basem les nostres conclusions en un nombre insuficient de dades. És la llei dels nombres petits. Anem de viatge a una determinada ciutat, ens trobem tres persones poc amables, i ja diem que la gent d’aquell país és molt poc simpàtica. Els de tal país són així, aquells altres són d’aquella altra manera. L’Amos Tversky deia que les persones som instruments deterministes que hem estat llançats a un món probabilístic. I així ens va. Però cal estar atents i vigilants, perquè la llei dels nombres petits ens porta a l’ús de qualificatius genèrics (“els xxx són tots uns yyy”), a la intolerància i a la xenofòbia. Si seguim les recomanacions d’en Daniel Kahneman i de l’Amos Tversky, hem de d’aprendre a viure en aquest món probabilístic encara que ens costi, intentant ser rigorosos, assegurant-nos que fem anàlisis basades en probabilitats, i evitant les dreceres heurístiques i les decisions basades en nombres petits.

———

Per cert, la Joana Verdera ens proposa que canviem de companyia elèctrica i que busquem una comercialitzadora que que no formi part dels gats vells de l’electricitat i que no traslladi els beneficis a accionistes de grans corporacions, sino que aposti per les noves formes d’energia. Perquè això, diu, és la garantia que els seus guanys no acabin alimentant el mateix bucle extractiu.

———

NOTA: La llei dels grans nombres diu que quan fem moltes observacions d’un fenomen no determinista, la freqüència amb que l’observem s’aproxima progressivament a un valor determinat, que justament és la probabilitat d’aquest fenomen. Imaginem, per exemple, que volem estudiar la probabilitat d’acabar tenint un cert tipus de càncer quan s’ha estat fumant més de 20 anys. Analitzem 100 persones a l’atzar que hagin estat fumadores més de dues dècades, anem fent un seguiment, i observem que N de elles acaben desenvolupant un càncer. Podrem inferir que la probabilitat és d’un N%; ara bé, el que ens diu la llei dels grans nombres és que el resultat serà més acurat si analitzem 1000 persones i estimem la probabilitat com (N/10)%, i que encara ho serà més si fem l’estudi amb deu mil persones i acabem estimant la probabilitat com (N/100)%. I de fet, si fem tots aquests experiments, veurem que les nostres estimacions es van acostant cada cop més al valor correcte de la probabilitat que volem estimar.

Per cert, la imatge de dalt és d’aquesta pàgina web.

Ciència, objectius i objecció

divendres, 7/04/2017

Diuen que els científics i tecnòlegs som excessivament cartesians. Probablement és cert, i això ens fa ser massa rígids i previsors en certes circumstàncies. Bo és saber-ho i tenir-ho en compte. Però té com a mínim un avantatge: sabem que l’ús de tota eina requereix una definició prèvia d’objectius. El pensament crític, que és part essencial del raonament científic, ajuda a destapar i entendre objectius amagats, que algunes vegades són ben diferents dels aparents. Et fan un poliesportiu o un aeroport, creus que serà una bona eina per millorar la qualitat de vida de la gent del teu poble, i al final acabes descobrint que només era una eina per l’enriquiment personal d’uns pocs.

Amb els anys, anem aprenent a discernir entre els objectius de construcció (de drets humans, d’una vida digne i de les condicions per la pau) i els de destrucció (de vides de la població civil i de països sencers). Curiosament, la desprestigiada ONU treballa pels primers mentre molts Estats i centres de poder treballen pels segons. En aquest context, alguns científics ja fa temps van manifestar el seu rebuig a la militarització de la recerca científica espanyola i es van (ens vam) comprometre a “no participar en cap investigació que tingui una finalitat explícitament militar”.

El món té masses armes i la pau no té suficients diners, tal com va declarar el secretari general de l’ONU, Ban Ki-moon, l’any 2012. Si volem donar a la pau una oportunitat real, també hem de donar-li un pressupost real, que ara no té. La construcció de la pau i el camí cap un món on tothom pugui viure amb dignitat, crec que és l’objectiu més noble que ens podem plantejar. Per què, doncs, ningú parla d’incrementar el pressupost per a la pau? La resposta podria ser perquè la pau és quelcom que dona menys beneficis a curt termini. Però cal esmerçar més esforços polítics i humanitaris, si realment volem aconseguir una pau sostenible, tot treballant pels objectius de desenvolupament sostenible de l’ONU. Si hem de definir uns objectius globals per la recerca del segle XXI i pel que serà prioritari en ciència i tecnologia, no cal anar gaire lluny. Només cal llegir aquests objectius de la ONU.

El món incrementa la despesa militar mentre hi ha gent que mor de fam i que viu en condicions infrahumanes. Costa d’entendre. I ara, després de les armes nuclears i de les químiques, es comença a parlar de les armes autònomes. La imatge de dalt, que he obtingut d’aquesta pàgina web, en mostra una. Diuen que les armes autònomes són la tercera revolució de la guerra moderna, després de la pólvora i de les armes nuclears. Seleccionen i ataquen objectius sense intervenció humana. Això sí, amb alguns errors que els seus dissenyadors qualifiquen de “danys col·laterals”. Per això, científics com Stephen Hawking i Noam Chomsky i homes de negocis com Elon Musk i Steve Wozniak han escrit una carta demanant la prohibició d’aquestes armes autònomes. La pregunta clau per a la humanitat d’avui, diuen, és si vol iniciar una carrera mundial d’armes autònomes basades en la intel·ligència artificial. Perquè si alguna potència militar segueix endavant amb el desenvolupament d’aquestes armes, és pràcticament inevitable que això portarà a una nova cursa militar que farà que les armes autònomes es converteixin en els Kalàixnikovs del demà.

Penso molt sovint amb el que deia en Buckminster Fuller: en lloc d’armament, el que hem de demanar és viviment. Hem de reduir dràsticament els pressupostos actuals dedicats a la producció d’armes, de manera que els traspassem a la fabricació i producció de viviment. Si aixequés el cap, en Bucky Fuller segur que ens diria que aquest hauria de ser l’objectiu científic i tecnològic del segle XXI. Perquè, com bé ens explicava en James Baldwin, hi ha una llei terrible a la vegada que inexorable: la que diu que no es pot negar la humanitat dels altres sense disminuir la d’un mateix.

GCOMS és una campanya global que aplega gent de molts països dels cinc continents. D’aquí a poques setmanes, activistes de tot el món participaran en tot un seguit d’accions simultànies per exigir la reducció de la despesa militar. Molts científics, també. A la pàgina web de la campanya GCOMS/GDAMS trobareu material i propostes per a participar-hi activament, sobretot durant els “dies GDAMS”: els propers 18 a 28 d’abril.

Per cert, en Freeman Dyson diu que per evitar la guerra nuclear no és suficient tenir por de les conseqüències. Diu que cal tenir por, però que és igualment necessari entendre. I el primer pas en la comprensió és reconèixer que el problema de la guerra nuclear no és tècnic, sinó humà i històric.

Ascensors d’aigua

dijous, 30/03/2017

Arquimedes va ser un dels savis més creatius de l’antiguitat. Tothom parla del seu famós principi, que de tan conegut ha passat a ser poc “pensat”. Imagineu un experiment com el de la imatge. Tenim una politja amb un recipient ple d’aigua a cada banda. Si els dos contenidors són idèntics i els tenim plens fins dalt, pesaran el mateix i tot quedarà equilibrat sense moure’s. Ara, posem un objecte que suri, per exemple un petit vaixell de joguina, al recipient de l’esquerra. L’aigua vessarà una mica, però, gràcies a Arquimedes, sabem que tot el sistema continuarà equilibrat: aigua i vaixell a una banda, només aigua a l’altra, tot quiet i sense pujar ni baixar. Perquè si només mirem el conjunt contenidor-aigua-vaixell que he representat a la dreta del dibuix, és fàcil veure que el pes de l’aigua que ha vessat és exactament igual al pes del vaixell (vegeu la nota al final). Quan posem el vaixell cau aigua, i tot es compensa. Això és el que va entendre Arquimedes quan diuen que va sortir al carrer, despullat i cridant eureka.

Fem ara un petit canvi a l’experiment. Posem menys aigua als contenidors de manera que arribi, per exemple, fins la meitat de la seva profunditat. Ho podem controlar bé si fem dues marques horitzontals idèntiques que indiquin el nivell desitjat a un i altre recipient. Quan posem el vaixell de manera que suri a l’aigua en un d’ells, òbviament desequilibrarem tot el sistema. Però si buidem aigua fins que torni a arribar al nivell de la marca, haurem tret una quantitat d’aigua equivalent al pes del vaixell, i tot tornarà a l’equilibri. La única diferència entre el primer experiment i aquest és que abans, l’aigua directament vessava, i en canvi ara l’hem de buidar nosaltres.

En qualsevol dels dos cassos, si al final, quan tot és equilibrat, traiem una mica més d’aigua del contenidor on hem posat el vaixell, és clar que baixarà el seu pes, descompensarem el sistema, i la politja començarà a girar mentre pugen contenidor, aigua i vaixell. És ben senzill: traiem aigua i el vaixell puja. Quan ja el tenim dalt, si agafem el vaixell, observarem, però, que el sistema torna a quedar desequilibrat; per tornar a la situació inicial, haurem d’afegir aigua al contenidor d’on hem tret el vaixell i que ara tenim a dalt. Tot plegat és un veritable ascensor d’aigua que funciona gràcies a l’energia hidràulica: quan posem algun objecte al contenidor de baix, hem de treure aigua; l’objecte puja, i quan arriba dalt i el traiem del seu contenidor, l’hem d’omplir amb més aigua. Anem afegint aigua sempre a dalt i l’hem d’anar traient a baix, de manera que l’aigua que baixa és la que fa pujar els nostres petits vaixells. No cal energia externa.

Un equip d’enginyers xinesos i alemanys han pensat en aquesta mateixa idea a l’engròs, i han dissenyat i construït un ascensor per vaixells a la presa de les tres Gorges, a la Xina. La presa, que es va inaugurar ara fa cinc anys, ha estat molt polèmica durant els darrers 13 anys perquè va inundar diverses zones arqueològiques, va incrementar el risc d’esllavissades i va obligar al desplaçament de més d’un milió de persones. Però aquest ascensor, inaugurat ara fa pocs mesos, ha estat sens dubte una solució molt creativa per a superar la barrera artificial que va generar la presa i pal·liar en part els seus efectes negatius. L’ascensor, que podeu veure en aquest vídeo, és impressionant. Fa que els vaixells puguin superar el desnivell de 110 metres i permet que continuïn navegant pel riu Iang-Tsé, amb un temps de pujada relativament curt de 21 minuts (que acaba essent de 40 minuts si hi afegim els temps d’entrada i sortida a l’ascensor). Una gran millora si ho comparem amb les 4 hores que requeria el sistema anterior, basat en rescloses. El sistema, a més de reduir els temps, gasta poca energia, incrementa la capacitat de transport de passatgers i mercaderies i redueix les emissions de carboni.

El nou elevador per pujar i baixar vaixells segueix el mateix esquema de la imatge, però a gran escala. La piscina / contenidor és de 25 per 130 metres, i està penjada de 256 cables, tots ells amb el corresponent contrapès a l’altra banda del cilindres / politja. Aquests contrapesos són de formigó perquè, com haureu observat, en cap cas cal modificar el seu pes: tot es regula afegint o traient aigua de la piscina que puja els vaixells. El sistema es complementa un sistema de seguretat basat en un conjunt de grans cargols d’eix vertical disposats al voltant de la piscina, que quan el sistema puja, van girant mentre segueixen pistes verticals roscades (com podeu veure aquí). En cas d’emergència, el sistema bloqueja aquests cargols i la piscina s’atura.

L’ascensor d’aigua de la presa de les tres Gorges pot pujar un o més vaixells amb un pes total (vaixell més aigua) d’unes 3100 tones, i amb despesa d’energia externa quasi nul·la. Això és el bonic: puja vaixells mentre baixa aigua. Arquimedes segur que ho trobaria fascinant.

Per cert, en Javier Sampedro diu que les matemàtiques i els números ens poden salvar de la post-veritat i de les veritats alternatives, però que això depèn de si sabem convèncer la gent que és molt important entendre les matemàtiques i la ciència, i de si sabem explicar als mestres que han d’ensenyar a pensar de manera racional, intel·ligent i creativa.

———

NOTA: En el conjunt contenidor-aigua-vaixell que he representat en el dibuix de la dreta, tot és en equilibri perquè el vaixell sura sense enfonsar-se. Per tant, l’empenta cap amunt deguda al principi d’Arquimedes ha de compensar exactament el pes de vaixell. Ara bé, gràcies a Arquimedes sabem que aquesta empenta cap amunt és igual al pes de l’aigua desallotjada, que no és més que el volum de la part enfonsada del vaixell perquè justament és aquest volum d’aigua el que “sobra” i vessa quan posem al vaixell a l’aigua. En poques paraules: el vaixell fa que vessi una quantitat d’aigua que és exactament igual al seu pes. Només cal tenir en compte una cosa: això només és cert per objectes de menys densitat que l’aigua, com els vaixells, els taps de suro i les ampolles buides i tapades. En els objectes més densos, com per exemple les monedes, l’empenta no pot compensar el pes i s’enfonsen. En aquest cas, la quantitat d’aigua que vessa, que continua essent igual a l’empenta vertical, és menor que el pes de l’objecte: ens dona el valor del seu volum, però no el del seu pes.

L’accessibilitat nocturna

dijous, 23/03/2017

Un comentari recent sobre per a qui és la tecnologia i sobre l’enllumenat nocturn als carrers dels nostres pobles i ciutats, que podeu veure aquí al costat, és realment encertat. He de reconèixer que vaig fer una interpretació parcial del mapa fotogràfic nocturn del nostre planeta. És cert que Àfrica és a les fosques, però també és evident que l’enllumenat públic als països del primer món és desmesurat. M’agrada la reflexió sobre si de veritat cal que, en sortir al carrer a la nit, poguem llegir el diari mentre caminem. Per què hem de gastar tanta energia?

Si ens pregunten el per què de l’enllumenat públic a la nit, segurament la nostra resposta inclourà diverses consideracions sobre la qualitat de vida, l’accessibilitat i la seguretat. Al segle XX ningú va qüestionar aquest enllumenat elèctric i la progressiva substitució dels fanals de gas: era un signe de progrès i de millora de la qualitat de vida. En no massa dècades vam passar de les torxes al gas i després a la llum elèctrica incandescent, neta i eficient. Podíem anar a casa de nit sentint-nos segurs, i podíem, si calia, anar tranquils a la farmàcia, al teatre o a una cita per conversar amb amics. L’enllumenat ens ho va fer tot més accessible.

Fa pocs mesos vaig assistir a una conferència d’en Kim Brostrøm sobre el Laboratori DOLL de Dinamarca. Es tracta d’un experiment realment interessant, a 15 minuts de Copenhaguen. DOLL és un veritable laboratori vivent, un barri de més d’un quilòmetre quadrat amb 12 quilòmetres de carrers i carrils bici, on hi viu gent normal. La diferència és que el barri accepta que s’hi facin experiments per comprovar la viabilitat de sistemes de gestió urbana basats en les noves tecnologies tot avaluant-los en base a les necessitats reals de la gent. Podeu llegir-ne més detalls a la seva pàgina web. Pel que fa a l’enllumenat nocturn, els responsables del laboratori DOLL creuen que és realment urgent trobar noves solucions i ho justifiquen perquè les llums del carrer consumeixen 350 Giga Watts hora cada any, només a Dinamarca. La solució que estan experimentant es basa en fanals amb llums LED que, a partir d’una certa hora (mitjanit, per exemple), baixen dràsticament la intensitat lumínica fins a un 10% o 20% de l’actual. El truc és que el sistema inclou una xarxa de sensors i un bon sistema de detecció que sap diferenciar persones i vehicles, a la vegada que no fa cas de petits objectes i animals en moviment (gats i gossos, per exemple). Quan algú entra en una determinada àrea específica, la il·luminació s’incrementa fins un nivell semblant al de la intensitat que ara tenim, però només a la zona on s’està passant. Hi ha llum on cal, i no n’hi ha on no és necessària. Tot i que pot semblar que la foscor redueix la seguretat, el que passa és justament el contrari perquè l’enllumenat s’activa automàticament sempre que algú entra de nit a la zona. Podem sortir de casa a la nit, podem anar on ens calgui sense ensopegar i fins i tot llegint el diari, i ho podem fer amb seguretat i sense desaprofitar energia. És la nova accessibilitat nocturna.

Ara fa uns quants segles, abans de la revolució industrial, viure millor era tenir més. Més terres, més or i metalls preciosos, més cases i animals. Després, i sobretot al segle XX, el progrès i la qualitat de vida van quedar associats a l’accés a l’energia. Una energia que feia possible la climatització, el transport, l’aprofitament de les hores nocturnes. El repte actual, en canvi, és el de l’accés sostenible als serveis. Perquè, un cop satisfetes les necessitats bàsiques, podem bàsicament associar qualitat de vida a facilitat d’ús dels serveis. I ara, les noves tecnologies, amb el gran ventall que inclou dels sensors a les telecomunicacions passant pels models, els algorismes i els sistemes de control, ens poden permetre el que abans era impossible: accedir a més serveis, accedir-hi millor, amb menys despesa energètica i arribant al màxim d’habitants del planeta. Tant de bo que acabem associant viure millor amb accedir, amb baix consum energètic, al que ens cal i al que ens fa feliços. A la farmàcia i a la conversa amb amics. De dia i de nit.

(La imatge de dalt, del barri del laboratori DOLL, és d’aquesta pàgina web).

Per cert, en Xavier Antich diu que donar temps a algú altre és potser la forma suprema de generositat. I diu que el temps sobretot es dona durant l’espai compartit de la conversa, perquè és el temps de l’escolta, de l’atenció, de l’entrega.

El real i l’imaginari

dijous, 2/03/2017

Com deia l’Anthony Gottlieb fa uns mesos al New York Times, la ciència actual s’està tornant cada cop més estranya. Einstein es neguitejava perquè, segons la mecànica quàntica, sembla que Déu estigui jugant als daus amb l’Univers. Però ara sembla, en paraules d’en Gottlieb, que hàgim passat del casino i els daus a la màgia. Perquè resulta que segons les darreres teories cosmològiques, és probable que tota la matèria de l’univers, inclosos nosaltres, vinguem del no-res.

Els físics diuen que el món és una proliferació contínua i bellugadissa d’entitats efímeres que es creen i desapareixen sense parar. Segurament és (i som) un conjunt de vibracions, una munió d’esdeveniments i de relacions, no de coses. Ens ho explica en Carlo Rovelli en un llibre que ja he comentat alguna altra vegada. En Rovelli ens parla també de la teoria dels llaços, segons la qual l’espai, que no és continu, està format per petits grans o quàntums d’espai, cent mil milions de milions de vegades més petits que el més petit dels nuclis atòmics. Aquests minúsculs grans no són enlloc, no poden ser enlloc perquè ells són l’espai. I el temps? Sabem què és el temps? La veritat és que és un concepte que tampoc acabem d’entendre, entre altres raons perquè no és únic: podem parlar del temps psicològic que experimentem quan recordem el passat, del temps termodinàmic que va passant mentre la sopa es refreda, o del temps cosmològic de l’univers en expansió. Però hi ha coses que la física sí que ens explica una mica. Gràcies a Ludwig Boltzmann i a molts físics del segle XX, ara sabem que només hi ha diferència entre passat i futur quan hi ha calor, perquè la distinció entre futur i passat es basa en que la calor va de les coses calentes a les més fredes. I, per què hi va? Per què la sopa que tenim al plat s’acaba refredant enlloc d’escalfar-se encara més? De fet, la resposta a aquesta darrera pregunta és molt sorprenent, i es troba a la base de tota la física moderna: la calor va del que és calent al que és fred per atzar. Perquè en els xocs entre molècules d’un objecte calent i molècules d’un de fred, és molt més probable que les primeres passin energia a les segones que no pas que veiem el fenomen contrari. La calor no va de les coses calentes a les fredes obligada per cap llei absoluta, sino que hi va només amb gran probabilitat, com ens deixa clar en Carlo Rovelli. Sabem que la sopa al plat es refreda, però hi ha una petita probabilitat, molt i molt petita, que algun dia veiem que s’escalfa encara més. Des de fa més d’un segle, la física ha hagut d’abandonar les certeses i acceptar que l’únic que podem saber de molts fenòmens del món super microscòpic és si són més o menys probables.

En resum: la matèria, tan real i palpable, és un conjunt de relacions i vibracions. L’espai són grans que no es troben enlloc, i el temps sorgeix de la probabilitat. Quasi res, oi?

Parlant de probabilitats, el darrer llibre que ha escrit en Sean Carroll, “The big picture”, força polèmic i que tot just he començat a llegir, és tot un viatge que va del més ínfim al món que experimentem, veiem i sentim. Un viatge, guiat per la física i les probabilitats, per aquest món d’extraordinària bellesa i diversitat que gaudim cada dia. Ara sabem, diu Carroll, que tot el que hi ha, objectes, plantes, animals i nosaltres, està fet amb molt pocs tipus de partícules elementals unides amb molts pocs tipus de forces bàsiques: el món i nosaltres mateixos som agregats amb un nombre astronòmic de molt poques peces: som quarks, gluons i electrons. Carroll defensa a més el que anomena “naturalisme poètic”, afirmant que tot el real és el que hi ha a la natura i en que no hi ha res fora de la natura. Si escalem les lleis fonamentals de la natura al món, als planetes i a nosaltres, Carroll argumenta que podem arribar fins i tot a estimar la probabilitat que existeixin Déu, l’ànima i la vida després de la mort. Segons comenta també en Michael Shermer, la conclusió de Sean Carroll és que aquestes probabilitats són molt petites.

La conclusió de Sean Carroll és contundent i a la vegada respectuosa. No parla categòricament, només ens explica el que és probable i el que no ho és. I el cert és que nosaltres tampoc som gaire probables. En Tim Radford diu que és clar que els àtoms no tenen vida, però que poden formar agregats molt i molt especials que anomenem “tu i jo”. La vida és un petit i efímer episodi que capgira temporalment aquest viatge inexorable de l’univers cap l’increment constant de la seva entropia, imposat pel segon principi de la termodinàmica. La vida és el fruit quasi màgic de la tendència metabòlica (hereva de la química) a construir, crear i complicar-se. Tot, gràcies a les lleis de la física.

El cert és que no sabem què som. Sabem que som éssers conscients perquè podem llegir aquest i altres textos, però curiosament ningú sap què és la consciència ni la pot definir, com bé ens recorda en Tim Radford. Ara bé, el que sí sabem és quins són els nostres components, i hem pogut descobrir algunes de les lleis d’aquesta natura de la que som part inseparable.

Aristòtil pensava que la Terra era al centre de l’univers i que estava formada de només quatre elements: terra, aigua, aire i foc. També creia que el Sol, la Lluna i els estels eren divins i perfectes, fets de matèria no terrenal: la quinta essència o èter. En vint segles hem avançat una mica, i ara hem vist que tot és fet de quarks, electrons i gluons amb un bany energètic de fotons. Vam començar amb quatre elements i al cap de 23 segles en tenim uns altres quatre. Això sí, amb una diferència: sabem que no hi ha quinta essència i que tot, Cel i Terra, són fets de les mateixes partícules elementals.

L’important, ens diuen els físics, és separar bé el que hem arribat a saber i que hem pogut comprovar i constatar, del que imaginem i suposem. La humanitat, quan era jove, creia en la quinta essència, i nosaltres quan érem petits creiem en els reis mags d’orient. Després hem vist que els reis no són tan mags, que tot l’Univers és fet del mateix tipus de matèria, i que no hi ha fantasmes ni bruixes. I és que les coses són molt més senzilles quan les sabem veure sense prejudicis. És clar que tothom té dret a pensar en mites imaginaris, però és bo saber que la ciència i els físics ens ajuden a desgranar el real d’allò que és, amb molt alta probabilitat, imaginari.

———

Per cert, en Bru Rovira diu que el que s’hauria de debatre a la ONU i a les cimeres internacionals és si primer és la indústria i després la política, o bé si la política decideix sobre la indústria. És a dir, cal debatre qui mana en els assumptes de la pau i l’ordre.

Esferes amb personalitat

dijous, 23/02/2017

No sé si heu vist “El despertar de la força” (episodi setè d’Star Wars). Jo, he de confessar que no. Però vaig quedar atrapat pel que podríem dir-ne la “personalitat” del robot BB-8. Ho podeu veure en aquest vídeo, curtet, d’una entrevista als creadors del robot, Matt Denton and Josh Lee. Cal dir que és un objecte ben estrany. Roda en totes direccions, sempre amb el cap ben alt. Es para on vol, i mira qui parla amb moviments ràpids del cap que trobem divertits perquè ens recorden els nostres. Té una mena de simpatia artificial que se’ns fa difícil definir.

Quan veiem com es mou, no és gens evident entendre com ho fa. Com és que sap anar “on vol”? Com és que sempre va amb el cap dret? Com es pot fer que el moviment del cap sigui totalment independent del de l’esfera-cos? Com diu molta gent, el BB-8 és un dels personatges més carismàtics, interessants i ben aconseguits de la pel·lícula. Probablement perquè ho amaga tot dins la seva simplicitat esfèrica. Barregeu l’aparença externa més simple que pugueu imaginar amb moviments que ens resulten familiars, i el misteri està servit.

Sentiu curiositat per saber com funciona i què té dins? Jo en vaig sentir, i molta.

Disney va mantenir el secret durant dos anys, però finalment, l’any passat, ens va explicar com funcionava. Ho podeu veure en aquest vídeo (és una mica llarg, però podeu anar directament als minuts 37-39 que és on s’explica el funcionament; les dues imatges de dalt són d’aquests minuts del vídeo i presenten tant l’aspecte extern del BB-8 com els mecanismes interns). Cal reconèixer que funciona per control remot, i que per tant no és autònom; però crec que això no li treu mèrit ni interès. El mecanisme, en forma de creu, conté un eix quasi-vertical i un altre d’horitzontal que fa girar les dues rodes de plàstic que podeu veure a dreta i esquerra a la imatge. A la base de l’eix quasi-vertical trobem la bateria, els motors, els actuadors, els sistemes electrònics i de control i un giroscopi. El pes de tots aquests components fa que sempre quedin a la part de sota, mentre les dues rodes de plàstic es recolzen a la part interior de l’esfera i la fan girar, de manera no massa diferent a com els hàmsters fan girar la roda de la seva gàbia. Per girar, però, cal saber en quina direcció anem i cap on volem anar, i això no és fàcil dins d’una esfera tancada i fosca. Aquí és on intervé el giroscopi, que permet conèixer en cada moment l’orientació de l’eix inferior. En base a aquesta orientació i a la direcció en que volem que es mogui el robot, els actuadors inclinen una mica, a dreta o esquerra, aquest eix quasi-vertical inferior i el cos esfèric del robot avança i gira a la vegada. No és res que sigui massa complicat, tot es basa en els principis de la mecànica i en concret de la dinàmica.

Ara bé, com és que sempre porta el cap ben dret? Doncs perquè el cap és un objecte totalment separat del cos del BB-8. Es mou per la seva superfície esfèrica amb rodaments de boles, i es manté sempre en contacte amb ella per la força d’un conjunt d’imants que el deixen sempre damunt del plat metàl·lic que podeu veure a la part superior del mecanisme intern del robot. Tot plegat és en una patent que Disney va sol·licitar l’any 2010, cosa que demostra que aquesta idea del cap flotant no va ser pas un disseny improvisat.

La recepta del BB-8 és ben senzilla. Un motor elèctric intern que fa girar l’esfera, un eix que es manté quasi-vertical pel pes del motor i bateria i que governa els girs a més d’assegurar que el cap sempre és a la part superior, un cap independent que es mou amb imants i rodaments de boles. Tot ben embolicat amb una esfera i una mena de cúpula. El BB-8 sap amagar els seus mecanismes amb una pell i vestits geomètrics que el fan atractiu. Ja sabem que la personalitat neix del misteri…

Però, com diu la Carme Torras, els robots actuals ens porten a pensar a més en termes d’ètica. Perquè els sistemes industrials i els hominoides de la ciència-ficció, tan diferents fins ara, “comencen a confluir gràcies al ràpid desenvolupament de la robòtica assistencial i de serveis. S’estan dissenyant robots que puguin interaccionar amb les persones, ja sigui atenent discapacitats i gent gran, fent de recepcionistes o dependents en centres comercials, o actuant de mestres de reforç o de mainaderes”. És clar, com explica la Carme, que aquests anomenats robots socials plantegen un ventall de qüestions ètiques molt amplies i complexes, que no podem deixar de plantejar, debatre i resoldre.

Per cert, sabem fer esferes amb personalitat i fem plans per anar a Mart. Però el nostre gran fracàs actual és el de no saber utilitzar les eines que ja tenim, per resoldre problemes com els de la fam, els refugiats i desplaçats, la manca de seguretat humana i la mort indiscriminada de població civil. Joyce Luma (ONU) ha denunciat que no es vol posar fi a l’enfrontament fratricida pel poder dels rics recursos energètics.

Enginyeria per a un món millor

divendres, 17/02/2017

Fa pocs mesos, la Reial Acadèmia Anglesa d’Enginyeria va organitzar un congrés per intentar analitzar quins haurien de ser els objectius de l’enginyeria mundial durant els propers anys, en base al programa de desenvolupament sostenible de la ONU i als seus 17 punts fonamentals.

El document de conclusions del congrés de la Reial Acadèmia Anglesa i CAETS és una petita joia i no només pel títol (vegeu la imatge) que ho diu tot amb poques paraules com bé saben fer els anglesos. Dame Ann Dowling ens recorda que cal pensar en les necessitats de la creixent població mundial (un terç de la qual no té accés adequat a atenció sanitària, per exemple) tot minimitzant la pressió sobre els recursos del planeta, i diu que aquests seran els reptes fonamentals de l’enginyeria del proper segle. De fet, els enginyers hauran de pensar més enllà de les solucions basades en la creació de noves infraestructures perquè cada vegada més, caldrà que les infraestructures físiques es complementin amb noves infraestructures socials. El document proposa un objectiu clar (promoure la qualitat de vida de tots els habitants del planeta), les seves restriccions (cal usar els recursos del planeta de manera sostenible) i el repte de crear noves infraestructures socials i físiques. És el típic planteig d’un problema d’enginyeria: de l’immens problema d’enginyeria del segle que estem enfilant. Se’ns gira feina, i molta. Només cal una cosa: que ens posem d’acord en que aquest és el nostre objectiu global, per damunt dels objectius particulars de cada grup, organització, empresa i estat.

En Rowan Douglas parla de saber mesurar el risc, un dels ingredients clau a les solucions que sempre proposa l’enginyeria, i explica que cal comprendre el risc per a poder crear sistemes resilients que ajudin al creixement sostenible i a la promoció de la dignitat humana fins i tot en condicions de crisi. En Paul Smith Lomas creu que necessitem més “justícia tecnològica” per empoderar totes les persones del món i per a que tinguin accés equitatiu a les tecnologies necessàries per a la seva vida, salut i producció, amb un èmfasi especial en l’accés a l’energia, i la Yassmin Abdel-Magied aporta la perspectiva de gènere tot dient que, per assolir una societat funcional i cohesionada, és imprescindible la participació plena i efectiva de les dones en els projectes d’enginyeria i en els rols de lideratge, així com la igualtat d’oportunitats en els àmbits polític, econòmic i social. Però la veu més crítica i visionària, al meu entendre, és la de Jason Hickel. Hickel, professor de la London School of Economics, comenta que els nivells actuals de producció i consum global estan sobrepassant la biocapacitat del planeta en un percentatge del voltant del 50%, i que aquest excés ecològic s’ha de imputar gairebé íntegrament al consum excessiu als països rics d’Occident amb la paradoxa que el creixement del PIB està disminuint el nivell de vida en lloc de millorar-lo. En Jason Hickel proposa un canvi ràpid cap el que Herman Daly anomena l’economia d’estat estacionari, que manté l’equilibri ecològic. Planteja el gran repte de l’enginyeria del segle XXI: fer compatible un fort creixement del nivell de desenvolupament humà a nivell planetari amb una reducció de recursos als països rics. Perquè decreixement no significa pobresa. És perfectament possible, diu, reduir el nostre consum de recursos mentre fem créixer les coses que realment importen: la felicitat humana, el benestar, l’educació, la salut i la longevitat. I aquest és el nucli del problema: hem de poder definir uns objectius que siguin humanament acceptables. Després, l’enginyeria ja treballarà per trobar solucions.

En Josep Fontana ens explica que cada una de les deu empreses més grans del món té més ingressos que tots els 180 països més pobres sumats, incloent Irlanda, Grècia i Israel. I quan ho llegeixo, penso que aquest és el gran dilema dels actuals i futurs enginyers: treballar, com proposa el document final del congrés de la Reial Acadèmia Anglesa d’Enginyeria, per a que el món pugui ser més humà, menys desigual i més sostenible, o bé ajudar simplement a millorar el compte de resultats de les empreses. L’enginyeria treballa sempre en base a objectius, i personalment crec que els del segle XXI no haurien de ser altres que els de desenvolupament sostenible de la ONU. Perquè els objectius d’enriquiment i les polítiques de desregulació ja han fet la seva feina i ho han destruït quasi tot.

Per cert, en Josep Fontana ens recorda també que l’aviació nord-americana va tirar entre tres i quatre vegades més bombes al Vietnam, Laos i Cambodja, que les llançades pel conjunt de forces aliades durant tota la segona guerra mundial.

Els algorismes que aprenen

dijous, 9/02/2017

Hi ha paraules boniques que també ens fan una mica de por. Poca gent sap que la seva vida és plena d’algorismes. Alguns, quan se’n adonen, no saben si ho han d’acceptar o s’han de posar nerviosos. I el cert és que, tot i que no els reconeguem i que pensem que no ens afecten, els portem sempre al nostre costat.

Un algorisme no és més que un conjunt ordenat, finit i no ambigu de regles i operacions que permeten resoldre un problema o realitzar una determinada activitat. Els algorismes són descripcions precises de processos que fem o que fan els altres. Les instruccions per muntar un moble a partir d’un kit de peces o el full on expliquem com posar en marxa la calefacció quan marxem de casa i han de venir uns amics, són algorismes. Les receptes de cuina i les partitures musicals són algorismes per preparar menjars i interpretar melodies. I ho són les instruccions de qualsevol joc, els manuals d’usuari i els protocols que segueixen els metges als hospitals. Algunes vegades, els algorismes els podem escriure per a nosaltres mateixos, quan acabem de descobrir alguna cosa complexa que ens ha estat útil (per exemple en el nostre mòbil), i volem no oblidar-la. En altres ocasions, les escrivim per a que algú altre pugui fer més endavant quelcom que nosaltres ja sabem fer. És per això que el conjunt de regles d’un algorisme ha de ser no ambigu: si no l’escrivim bé, la persona que vingui a casa no entendrà com engegar el rentaplats o com posar en marxa la calefacció.

Espero no guanyar-me el mot de “friqui” si confesso que m’agrada la paraula “algorisme”. Tal vegada perquè ha estat al meu costat durant quasi cinquanta anys, i perquè ve de molt lluny. Concretament d’ara fa 1.150 anys, quan al-Khwarazmí treballava a l’observatori de Bagdad. Durant els segles de l’edat mitjana, al-Khwarazmí va ser la principal font de transmissió de coneixements matemàtics de l’Orient a l’Occident, en part en base a les traduccions de textos en grec, llatí i sànscrit que es feien a la Casa de la Saviesa. En el seu tractat d’àlgebra, “Hissab al-jabr wa-l-muqàbala“, explicava regles i receptes (o sigui, algorismes) per repartir herències, cosa que en aquell temps i en el món àrab era molt complicada i requeria fer molts càlculs. En un altre llibre, “Sobre el càlcul amb nombres indis”, llibre del que només se’n conserva una traducció del segle XII, al-Khwarazmí va explicar, sembla que per primera vegada, el sistema de numeració posicional en base 10 (incloent el zero) que va aprendre de l’Índia i que és el que ara utilitzem. Fa més de 11 segles, al-Khwarazmí ens va deixar llibres meravellosos, tots plens d’algorismes. És per això que els algorismes porten el seu nom.

Quan sumem nombres portant-ne, estem aplicant l’algorisme que vam aprendre a l’escola; i, quan multipliquem, també. Euclides ens va deixar un algorisme molt elegant per calcular el màxim comú denominador de dos nombres, i Pitàgores ens va explicar l’algorisme per calcular hipotenuses i distàncies entre punts. Després, amb els ordinadors, hem acabat tenint algorismes per tot. Perquè els ordinadors i els telèfons mòbils només funcionen en base als algorismes que alguns programadors els han preparat. Totes les aplicacions que ens hem baixat als nostres mòbils són algorismes. Tenim algorismes per millorar fotos, per cercar informació a internet, per saber la posició dels astres i per preveure el temps que farà demà. Tenim algorismes que ens troben el nom de les músiques que escoltem, i algorismes que saben traduir textos d’un idioma a un altre.

I ara, el que hem començat a veure fa pocs anys són algorismes que es van refinant amb les dades. Són algorismes que aprenen, algorismes que conformen els mecanismes d’aprenentatge automàtic que es troben en el nucli de l’anomenat “big data“. Hi ha moltíssims exemples, un dels quals, molt il·lustratiu, el teniu en aquest document (que és un pòster científic presentat ara fa uns mesos; com podeu observar, la imatge de dalt és d’aquest mateix document). Es tracta d’un algorisme que, a partir d’una gravació de vídeo de 15 segons en la que s’ens demana que expliquem qui som, fa una valoració de la nostra personalitat en cinc eixos diferents, i ens ho mostra amb 5 bandes verdes (les que veieu a la dreta de la imatge) al cap de menys de tres segons. Aquests cinc eixos són els de la curiositat (gent inventiva i curiosa versus gent cautelosa), escrupolositat (gent eficient i organitzada versus gent descurada i desordenada), extraversió (gent extravertida i energètica versus gent reservada i solitària), agradabilitat (gent amigable i compassiva versus gent poc social) i neuroticisme (gent neuròtica versus gent fiable). Com ho fa? Doncs amb un algorisme que conté dues xarxes neuronals de 17 nivells, una per la senyal de vídeo i l’altra per la d’àudio, amb un darrer nivell de fusió de les dues, com bé podeu veure a la figure 3 del document. Cada un dels 17 nivells d’una i altra xarxa combina adequadament els resultats del nivell anterior i genera una sortida que transmet a algun o alguns dels nivells següents. Cada nivell és com una taula de mescles de so, però digital. Barreja les entrades per tal de produir el senyal de sortida. En resum, fem 17+17+1 mescles, i acabem trobant els trets de personalitat de la persona que ha estat parlant durant 15 segons al vídeo. Però, com fem aquestes mescles? Com ajustem la importància que donarem a cada un dels valors d’entrada a cada una de les mescles? Com ajustem el valor de cada un dels “potenciòmetres” de la nostra xarxa neuronal?. En el cas de l’article que comento, això es va fer amb un sistema d’aprenentatge dirigit. Amb anterioritat als experiments, els autors, amb l’ajut de molts voluntaris, van analitzar deu mil vídeos de 15 segons de YouTube. Cada voluntari, a cada prova, presenciava una parella de vídeos (corresponents a dues persones) i després havia de dir quina de les dues persones creia que era la més curiosa, quina la més extravertida, .. i així fins analitzar el cinquè eix de neuroticisme. Cal observar que no es demanava cap valoració, únicament havien de comparar la parella de persones que estaven veient. Això es va fer així perquè és ben conegut que les comparacions les fem molt millor que les valoracions. Doncs bé, la informació d’aquests experiments amb 10.000 vídeos és la que va permetre ensinistrar els  mescladors dels 17+17+1 nivells de l’algorisme i ajustar els seus valors. Però això no va acabar aquí. L’interessant és que l’algorisme va continuar i continua aprenent, perquè quan el sistema ja estava ajustat i “trained” (mireu la imatge de dalt), l’anàlisi del vídeo de cada nova persona que vol experimentar aquesta aplicació i que dona la corresponent autorització per usar les seves dades, serveix per acabar d’ajustar una mica més els paràmetres de tots els nivells de la xarxa neuronal. El sistema va aprenent cada dia, i cada persona que l’utilitza l’ajuda a fer-ho. Només cal que digui si creu que el resultat que li mostra la màquina reflexa la seva personalitat o no, perquè això és l’únic que necessita la xarxa neuronal per auto-refinar-se.

Per bé o per mal (esperem que per bé), els algorismes que aprenen han arribat, i han vingut per quedar-se amb nosaltres. Ens poden ser molt útils, però no hem de perdre mai de vista la necessitat de la seva regulació ni els aspectes ètics. Els algorismes són aquí, però la responsabilitat sempre serà de les persones que els utilitzen.

Per cert, en Christophe Galfard diu que sense una visió científica, la democràcia es torna més complicada. També diu que la humanitat no és conscient del seu lloc a l’Univers, que només ara ho estem començant a entreveure.

La vida mitjana dels secrets

divendres, 3/02/2017

Fa poc vaig llegir un article d’en David Pogue sobre els límits de la seguretat a internet. La seva conclusió és que hem d’acceptar que el correu electrònic mai serà segur al 100% (com tampoc ho era abans el correu en paper). De fet, l’article, que podeu llegir aquí, no podia dir una altra cosa ja que com és ben conegut, la seguretat total té cost infinit i és una utopia. A les nostres comunicacions sempre ens poden enganyar, observar i espiar. Perquè encara que prenguem totes les precaucions, mirem bé el que escrivim i enviem missatges xifrats, sempre, en una badada, acabarem deixant el telèfon damunt la taula i els del costat el podran veure. Som humans, no ho podem controlar tot, i és possible que algú aprofiti algun d’aquests nostres moments relaxats.

En David Pogue parla de les moltes vegades que els pirates informàtics han atacat empreses els darrers cinc anys, aconseguint robar dades de clients. Comenta casos com el de l’empresa Target l’any 2013 (robatori de dades de 110 milions de clients), el de Yahoo de l’any 2014 (500 milions) o el d’Anthem de l’any 2015 (80 milions).

Ens diuen que cal usar paraules clau complexes i que el millor és canviar-les sovint. Però la veritat, diu en Pogue, és que no val la pena. Els atacs de tipus “pesca” (“phishing”), per exemple, comencen amb l’enviament massiu de correus electrònics que alerten de problemes en el nostre compte de correu. Si algú va a l’enllaç que diuen que ho arregla, aquest enllaç el porta directament a un lloc d’inici de sessió fals. I el problema és que no es pot detectar perquè l’aparença d’aquest lloc fals és idèntica a la de la pàgina web del servidor de correu habitual. La persona entra el seu codi d’usuari i la paraula clau, el sistema fraudulent se la guarda, i el hacker ja sap com entrar al nostre compte. Evidentment, encara que les nostres contrasenyes fossin llargues i complexes, en aquest cas no ens haurien servit de res. En David Pogue creu per tant que cal admetre que hem perdut la batalla de la seguretat i que hem d’acceptar les violacions de dades. El correu electrònic mai serà completament segur per a tothom. Però encara hi ha classes: els missatges d’uns són més segurs que els d’altres. Perquè, com diu en Pogue, ho tenim millor si no som famosos. Justament, la millor estratègia actual de protecció és l’obscuritat o, si voleu, la transparència, perquè els hackers persegueixen els polítics i els famosos, mentre que en canvi no mostren gaire interès pel que es diuen els desconeguts. Ja ho sabeu.

L’article d’en David Pogue m’ha recordat un text de fa més temps d’en Deb Roy. Amb un enfoc molt coincident amb el d’en Pogue, en Deb Roy parlava de la impossibilitat que les informacions secretes ho continuïn sent indefinidament, al segle XXI. Tot secret, per més ben guardat que estigui, s’acabarà coneixent. L’únic que podem fer, si incrementem les mesures de seguretat, és incrementar l’esperança matemàtica del temps que caldrà esperar fins que sigui públic, el que en Deb Roy anomena vida mitjana del secret. El bonic d’aquest valor (que no és més que la integral de tots els possibles temps d’espera multiplicats per la seva probabilitat) és que recorda la definició de la vida mitjana dels isòtops radioactius. Tant els isòtops que usem en teràpia mèdica com els secrets van desapareixent al llarg del temps, i en tots dos casos, el que voldríem és que tinguessin una vida mitjana el més gran possible. Llarga vida, però amb la certesa que les caixetes de secrets al final s’obriran.

(La imatge de dalt és d’aquesta pàgina web)
———

Per cert, en Bru Rovira parla d’en Ryszard Kapuscinski i diu que malgrat la seva pujada als altars del periodisme universal que proposen fins i tot alguns col·legues empresaris-de-premsa, molts d’ells avui serien incapaços de publicar als mitjans que dirigeixen dues pàgines senceres del mestre.