Arxiu de la categoria ‘Ciència i societat’

Escalfament, responsabilitat i poder

dimecres, 21/06/2017

Fa poc, l’Antoni Bassas comentava que el 69% dels barcelonins creuen que tindran cotxe d’aquí 10 anys i que el 81% creuen que el faran servir igual o més que ara. És curiós. L’aire de la ciutat és moltes vegades sota mínims pel que fa a contaminació, però nosaltres volem mantenir els nostres hàbits i seguir tenint cotxe. Espero i desitjo que, amb la nostra curtesa de vista, no ens passi com les granotes a l’olla d’aigua calenta.

La setmana passada vaig ser a un congrés de visualització. Aquest és un camp que estudia com presentar la informació i les dades, amb tècniques informàtiques, de manera que les persones puguin entendre-les, analitzar-les i treure’n el màxim de profit. Un dels conferenciants va mostrar, com a proposta interessant, un còmic-web d’en Randall Patrick Munroe sobre l’escalfament global del planeta. En Randall Patrick Munroe, nascut el 1984, és físic. Va treballar a la NASA, però ara fa 11 anys no va voler renovar el contracte i es va voler dedicar a temps complet a la creació de còmics sobre matemàtica, ciència i vida.

El còmic-web d’en Randall Patrick Munroe sobre l’escalfament global el podeu veure aquí (també el teniu en vídeo). És una imatge, llarga, que si voleu us podeu descarregar. Però el que us aconsello és que la mireu directament a la web, amb el vostre navegador, desplaçant-vos amunt i avall amb el ratolí o la pantalla tàctil. La imatge que veieu aquí al costat és un collage que inclou tot el còmic (estret i llarg) a l’esquerra i tres trossets, ampliats, a la dreta. Les dades provenen del comitè IPCC de la ONU i de diferents treballs científics de Shakun, Marcott, Annan, Hargreaves i altres (2012 i 2013). És una cronologia del nostre planeta des de fa 22 mil anys fins ara que mostra els principals esdeveniments històrics i la temperatura mitjana de la superfície del planeta, estimada amb els mitjans científics que tenim avui. Després de l’edat de gel, la temperatura es va estabilitzar en valors similars als dels segles XIX i XX ara fa uns onze mil anys (cap a l’any 9000 abans de Crist), poc després de l’inici de l’agricultura neolítica. Podem anar pujant i baixant i anirem veient l’evolució de la temperatura. Però la sorpresa ve quan som a baix de tot i veiem el que ha passat des de 1980: la única pujada anòmala dels darrers vint-i-dos mil anys ha tingut lloc durant les darreres quatre dècades. Qui pot defensar, veient això, que no és culpa nostra i que l’escalfament no és antropogènic? Però és que, a més, la corba dels darrers 40 anys té un aspecte clar, terrible i temible: exponencial. Com diuen molts científics, hem entrat a l’època de les conseqüències.

Tots en som responsables, però no ens hem d’enganyar. Uns ho són molt més que els altres. Hi ha qui està trencant el planeta amb l’únic objectiu d’enriquir-se. Veiem que es manté l’extracció de combustibles fòssils mentre es redueix el pressupost de recerca en renovables i no s’elabora cap pla de transició energètica (al menys, a Espanya). En Ben Hayes i en Nick Buxton, al darrer llibre que han editat, parlen de l’actual distòpia: els governs han deixat d’ocupar-se de les persones mentre que els qui manen són les grans corporacions que treballen per al seu benefici econòmic. No importa què diguin els científics: cal fer negoci com sigui, cal continuar explotant i escalfant el planeta, cal tenir més petroli, cal garantir la seguretat energètica del “castell” dels privilegiats. En un bon exemple, en Bru Rovira parla del Txad i explica que va viure un moment ple d’esperança l’any 2003. S’inaugurava l’oleoducte que havia de portar el petroli que es començava a explotar als pous de Doba fins a l’oceà Atlàntic. El petroli havia de portar prosperitat i riquesa. Però aquests 14 anys han demostrat el contrari. El Txad és ara un Estat corrupte, dictatorial, endeutat i militaritzat. I aquest model txadià de destrucció i empobriment d’un país ric en recursos que podrien haver servit per millorar la vida de la població, no és un fet estrany o aïllat, com ens fa notar en Bru Rovira, sinó que pertany al nou colonialisme global, amb el qual les grans empreses depreden els recursos amb la col·laboració necessària dels governs occidentals i dels militars. Seguim el dit que assenyala el terrorisme mentre se’ns escapa la mà criminal que amaga el petroli, diu. La ma que ignora el planeta i la immensa majoria de la població mundial.

Acabo amb el que explicava fa uns mesos la Rosa Montero, citant els professors Vitali, Glattfelder i Battiston, que van analitzar més de 43.000 empreses multinacionals. Amb el seu estudi, van descobrir que el 80% d’aquestes empreses estava controlat per només 737 persones. La Rosa Montero (també ho diu Oxfam Intermón) ens confirma que el món pertany a menys de mil persones. I diu que els polítics s’haurien de posar de la nostra part, de part de tota la resta de ciutadans, per intentar controlar els potentats. Perquè això és el que implica el binomi democràcia – sostenibilitat. No crec que es pugui dir més clar.

Per cert, en Rafael Vilasanjuan es pregunta on són ara els refugiats, i constata que Europa destina molts diners per pagar guardacostes libis per impedir-los que surtin del país, o per tornar-los si aconsegueixen sortir-ne.

La vida del jo

dijous, 15/06/2017

Fa poc, llegint el resum d’una conferència d’en Miquel Pallarès, vaig trobar una explicació força interessant del funcionament del cervell humà. Deia que el cervell dels vertebrats, des que són embrions, té tres lòbuls. Tots els vertebrats els tenim, encara que en proporcions diferents. Són el mòdul o sistema reptilià, el sistema límbic o cervell emocional, i el neocòrtex o lòbul frontal. En Miquel Pallarès explica que el mòdul reptilià és el que controla els comportaments propis de la supervivència instintiva com la respiració, el cor i l’equilibri. El sistema límbic, que comprèn l’hipocamp, l’hipotàlem i l’amígdala, és el de les emocions i la memòria. Però nosaltres no fem res per tenir emocions: són automàtiques i justament per això són difícils de controlar. Finalment, el còrtex cerebral, que es troba en els mamífers més desenvolupats i especialment en els humans, és qui ens obre la porta al món abstracte: el llenguatge, el raonament, l’aprenentatge, la consciència. El mòdul o cervell reptilià viu en el present perquè només té memòria a curt termini (per això algunes vegades, quan no recordem les coses, diem que tenim “memòria de peix”). I en Miquel Pallarès ens explica que el sistema límbic viu en el present i el passat gràcies a la memòria, i que el neocòrtex viu en present, passat i futur perquè té la capacitat de planificar, preveure i anticipar comportaments.

Després de dinar, a l’estiu, em poso a fer la migdiada i m’adormo profundament. Em desperto de cop i durant uns moments, em sento desorientat. On soc? És al matí o a la tarda? Què faig aquí? Segur que ens ha passat alguna vegada. És força normal i corrent, tot i que és quelcom molt més complicat del que ens pot semblar. Perquè la pregunta “on soc?” indica que som autoconscients i que tenim consciència del nostre “jo”. “Jo vull això”, “jo aniré”, “jo soc així”. Ara bé, què és això del “jo”? Els estudis sobre autoconsciència i sobre el concepte del “jo” són de la màxima actualitat en neurociència, però encara ens queda molt camí per recórrer. La Margie Eckroth-Bucher, per exemple, diu que la consciència de si mateix implica l’ús d’auto-percepcions i d’un coneixement íntim tals que ens ajuden a guiar la nostra conducta a la vegada que ens permeten crear un ambient interpersonal que ens ajuda a viure. I en Xavier Rubert de Ventós ens explica, des de la filosofia, que el “jo” és un precipitat no banal fet a partir de moltíssimes estructures summament banals: dos sistemes genètics, una ciutat, una llengua, un determinat sistema social, un parell d’amors, una vintena d’amics, una cinquantena de llibres. Diu que és una estructura o sistema simbòlic que ens ajuda a percebre el món. Però que no és que percebem el món a través d’aquestes estructures (lingüístiques, científiques, artístiques, ideològiques) sino que som aquestes estructures. El “jo” és la meva essència, que ha crescut amb mí. Som memòria del que hem estat i viscut, i el “jo” no podria existir sense aquesta memòria. Tot i que, com bé explica en Harry Haroutioun Haladjian, tendim a mentir-nos i a modificar i adaptar els records perquè “la funció principal de la memòria autobiogràfica és produir una narrativa que ens serveixi per la la construcció del nostre jo”. En tot cas, el que sí podem dir és que la recerca neurocientífica sobre temes d’autoconsciència i del “jo”, encara té força camí per recórrer…

Hi ha un aspecte, però, que he vist tractar poques vegades. És el de l’aparició i desaparició de les funcionalitats dels tres sistemes cerebrals. Durant els primers anys de vida, els nens reprodueixen, a gran velocitat, el procés evolutiu que ens ha portat on som. Neixen només amb el sistema reptilià, aviat incorporen el sistema límbic, però el funcionament complet del neocòrtex i la consciència del “jo” tarden uns quants anys en arribar. Els nadons no tenen autoconsciència. És clar que els tres sistemes ens van apareixent, en ordre. Quan creieu que vau començar a ser “vosaltres”? A quina edat? D’altra banda, hi ha vegades que les funcions del neocòrtex acaben desapareixent un temps abans de la mort física del cos. Ho veiem a les malalties degeneratives i els estat de coma que no es recuperen, i probablement és el que passa en molts processos agònics. En definitiva, sabem que el nostre “jo” viu menys anys que el nostre cos.

Som limitats, som finits. El que diré ara és opinable, però jo tendeixo a pensar que la meva vida és la del meu “jo”. Quan el neocòrtex em deixi de funcionar i ja no pugui pensar com soc, on soc, què vull i què faré, tal vegada el meu cos encara sigui viu, però el meu “jo” haurà deixat de viure. I si el meu “jo” ja no hi és, és que jo ja no hi soc. La vida del “jo” és sempre més curta que la vida del nostre cos, més curta que la nostra vida tal com és vista pels altres. Tot plegat és una gran il·lusió. La imatge que tenim de la vida dels altres és més llarga que la seva pròpia vida (entenent per pròpia vida la del seu jo). Veiem néixer molts nens, a algunes persones fins i tot les veiem néixer i morir, i veiem gent en coma que acaba morint. Quan va morir el seu jo?

La imatge de dalt l’he obtinguda d’aquesta pàgina web

———

Per cert, en Bru Rovira cita en Neil Postman, que va dir que George Orwell (“1984″) temia els que volien prohibir els llibres mentre que a Aldous Huxley (“Un món feliç”) el que li preocupava és el dia en què ja no hi hauria cap raó per prohibir-los perquè ningú tindria interès a llegir-los. Orwell temia que se’ns ocultés la veritat. Huxley, que la veritat s’ofegués en un mar d’irrellevància.

La resposta, ens vindrà dels líquens?

dijous, 8/06/2017

Si aneu a la web del departament de botànica de la Universitat de British Columbia i busqueu què diu d’en Trevor Goward, veureu que consta com a membre associat d’aquest departament. El significat d’aquesta frase és que ha estat “adoptat” pel grup de recerca en botànica, tot i no tenir formació universitària en l’àmbit de les ciències i no haver pogut optar a una plaça oficial de professor. És un cas, bonic i interessant, d’acolliment universitari.

En Trevor Goward és únic. S’auto-defineix com naturalista de tota la vida, amb una passió que el porta a discernir patrons i a estudiar com aquests patrons es poden integrar en hipòtesis ecològiques de creixent complexitat. Durant més de dues dècades, ha estat treballant en l’ecologia i la taxonomia dels líquens. Vaig saber d’ell gràcies a un article recent de la Erica Gies a la revista Scientific American. L’Erica diu, parlant d’en Trevor, que és una constatació vivent del fet que els heterodoxes poden ser brillants, i del fet que la recerca científica i sobretot biològica s’ha de fer tocant de peus a terra i en constant contacte amb la natura.

Fa pocs anys, en Toby Spribille, en una estada post-doctoral a la Universitat de Montana, el va descobrir. Gràcies al que va anar llegint d’en Trevor i dels seus assajos, en Toby va aprendre a pensar sobre els líquens des de perspectives no ortodoxes, sense prejudicis i amb la ment oberta als resultats dels experiments. El resultat ha estat una publicació de fa pocs mesos a la revista Science que podeu veure aquí i que trenca amb el concepte de liquen que tota la comunitat científica havia donat per bo durant els darrers 140 anys. Al seu article, en Toby Spribille explica que els líquens, des de mitjans del segle XIX, han estat considerats com una simbiosi entre un fong, en general un ascomicet, i una alga que s’encarrega de la fotosíntesi. Però la troballa d’Spribille (i Goward) és que els líquens no són una parella sino un trio: a més de l’alga, la seva escorça conté dos fongs ben diferenciats. I el que acaba configurant les característiques vitals del liquen no són tan els seus components bàsics (alga i fongs) sino les relacions entre ells. Els líquens són una petita, ínfima societat, molt ben avinguda. Són una simbiosi on tots treballen pels altres i reben dels altres.

Els líquens sempre m’han captivat. Quan camino per la muntanya, no puc evitar aturar-me de tant en tant per mirar-los de prop, fer-los una foto, passar la mà i sentir el tacte de les seves textures. Són petites sensacions que em transporten als principis de la vida a la Terra i a la interacció entre la roca, l’aire, l’aigua i la vida. Els líquens han sobreviscut a les extincions i a les transformacions evolutives. La seva resistència és a prova de tot: es va fer la prova de deixar líquens a l’exterior de l’Estació Espacial Internacional, totalment exposats a la radiació còsmica durant un any i mig, i van sobreviure. Cal dir que també hi van deixar algues, però que aquestes, en canvi, van morir.

En una entrevista amb l’Erica Gies, en Trevor Goward es pregunta què són, els líquens. Són organismes? Són hivernacles per fongs? Granges d’algues? Ecosistemes? Són una xarxa? En Trevor diu que ho són tot a la vegada, tot depèn només de la finestra per on mirem. És cert que són hivernacles per fongs i a la vegada granges d’algues, però sobretot són ecosistemes ínfims que es mantenen gràcies a unes relacions increïblement estables.

Gràcies a en Trevor Goward i en Toby Spribille, hem après que els líquens són més complexes del que pensàvem, hem vist que les xarxes de relacions poden generar formes de vida més estables que aquelles que només es basen en els individus per separat, i hem entès que la observació precisa i detallada de la natura ens pot explicar aspectes de la vida que encara no entenem. En Trevor Goward intueix que les “unitats de vida” tal vegada no són els elements diferenciats (cèl·lules) que ara estudiem, sino una xarxa de relacions. Això és el que ja estem veient en els líquens, en el cervell humà (on l’important, més que les neurones, són les relacions/connexions entre elles) i a la nostra microbiota i les infinites relacions entre els bacteris i microbis que, per exemple, viuen a l’intestí. Tot plegat, molt interessant però a la vegada molt complex. Perquè com és ben conegut, la complexitat de les relacions és quadràtica (N*N) respecte al nombre N d’individus o elements. En altres paraules, ens pot semblar que l’estudi del cervell d’un insecte amb 1000 neurones no ha de ser massa difícil. Però un miler de neurones generen un milió de possibles relacions entre parelles de neurones, i analitzar aquesta quantitat de relacions ja no és tan fàcil. Imagineu per un moment què pot significar l’estudi de les relacions entre totes les neurones del cervell o els diferents organismes de la microbiota humana, i no us costarà gaire arribar a la conclusió que no sabem res. De fet, encara ho fem prou bé, si analitzem els pocs efectes secundaris que ens acaben produint els medicaments que prenem i que ben segur que afecten algunes d’aquestes relacions internes de la nostra microbiota.

———

Per cert, Plató ja deia que quan els polítics s’enriqueixen i acumulen terres, cases i diners, es converteixen en administradors tramposos i en dèspotes, enemics dels ciutadans. El cert és que no hem canviat gaire.

Els colors de tot plegat, i els que fabriquem

dissabte, 3/06/2017

La natura que veiem, és color. Els colors purs, monocromàtics, de l’Arc de Sant Martí, es combinen en les infinites tonalitats que podem observar cada cop que obrim els ulls. Tot i les limitacions del nostre sistema visual, que capta només tres colors primaris i pràcticament només a la zona foveal de la retina, cada dia que ens despertem i diem “soc viva!” (o viu), ens arriba com un nou regal de colors i sensacions.

Abans d’Isaac Newton, la gent mirava l’Arc de Sant Martí sense acabar-lo d’entendre. Newton, que observava la realitat amb una mirada molt especial, va fer experiments amb la llum del Sol i prismes, i de cop va entendre el secret dels colors de l’Univers: la llum és color, i els colors són a la llum. De fet, tots els colors que veiem a la nostra vida són una barreja, en proporcions variables, dels colors de l’Arc de Sant Martí, que no és més que el resultat de la separació dels diferents tipus de fotons de la llum blanca del Sol quan es refracta i reflexa a les gotetes d’aigua de la pluja.

La imatge mostra el diagrama CIE, que representa tots els colors que els humans podem percebre. El diagrama té diverses variants, però el que aquí veieu és el que es va acordar l’any 1931 a la Comissió Internacional d’Il·luminació, i el podeu trobar en aquesta pàgina web. Cada color ve determinat per dues coordenades (x,y) que podeu veure a les abscisses i ordenades, junt amb una tercera coordenada z de lluminositat que no queda representada explícitament (si us baixeu aquesta imatge i la aclariu o enfosquiu amb qualsevol programa d’edició d’imatges, podreu observar com canvia la tonalitat de cada un dels colors quan modifiquem la seva tercera coordenada z). La corba que veieu al mig ens indica el color que va prenent (i irradiant) tot objecte de color negre quan l’escalfem a temperatures cada cop més elevades, que el diagrama indica en graus Kelvin. A la perifèria del diagrama, corbada, podem veure tots els colors purs de l’Arc de Sant Martí, des del vermell a la dreta fins el verd de dalt i els blaus i violetes de baix a l’esquerra. Per a cada un d’aquests colors monocromàtics el diagrama indica (en lletres blaves), la seva longitud d’ona. Però el més interessant del diagrama CIE és que explica com fer barreges de colors perquè, gràcies a la seva forma, el color que veiem quan ajuntem i mesclem la llum de dos colors qualsevol del diagrama, es troba a la recta que uneix aquests dos colors i en un punt tal que la seva posició relativa dins la recta és proporcional a la quantitat d’un i altre color. Si barregem, per exemple, un color vermell pur de longitud d’ona 610 nanòmetres amb un verd pur de 510 nanòmetres, ho veurem de color groc o taronja, en funció de les proporcions relatives d’un i altre.

El que també ens mostra el diagrama CIE és que, amb les actuals pantalles dels televisors, ordinadors i telèfons mòbils que tenim, els colors que podem “fabricar” i veure són molts menys que els que tenim a la natura i al món real. És fàcil d’entendre, perquè els colors que veiem a les pantalles són barreja de tres colors anomenats “primaris” i que sempre inclouen un vermell, un verd i un blau. Mireu un qualsevol dels dos triangles de la imatge. Representen dues possibles “gammes” de color de dos dispositius diferents. Els colors primaris són els dels seus tres vèrtexs, i són lluny (sobretot el verd) de la frontera externa del diagrama perquè no és fàcil fabricar pigments de color molt pur. Ara bé, segons la regla de barreja de colors del diagrama CIE, és fàcil veure que la barreja de dos dels colors primaris dona colors en el segment recte que els uneix, i que per tant, una barreja qualsevol dels tres colors primaris serà sempre un dels colors del seu triangle o “gamma”. Escolliu qualsevol pantalla, d’ordinador o de mòbil. Busqueu, a les especificacions, les coordenades CIE dels seus colors primaris, i marqueu els seus tres punts al diagrama CIE. El triangle (gamma) us mostrarà els colors que podreu veure i els que us perdreu.

En poques paraules: els colors “que fem” a les pantalles dels nostres dispositius mai podran arribar a tenir tota la varietat cromàtica de les barreges de colors purs de l’Arc de Sant Martí. És trist, però no és greu, perquè la limitació del nostre sistema perceptiu (basat en fotoreceptors retinals que capten les zones del vermell, verd i blau) fa que tampoc puguem arribar a percebre la infinita gamma de colors de tot plegat. Som limitats quan fem els colors, i som limitats quan els mirem. Tot plegat es compensa, i hem d’acceptar que som com som. No ho veiem millor perquè no ens cal, per viure. No ens podem permetre el luxe d’incrementar la despesa energètica del nostre cervell, que ja ara és molt elevada.

Fa poc, vaig llegir un anunci divertit, d’un nou televisor. Deia que havien aconseguit “crear colors a través de la llum”. Vaig pensar en la carta d’Isaac Newton a la Reial Societat anglesa l’any 1672, i no vaig poder evitar el somriure. Havien descobert la sopa d’all? Llegint una mica més, vaig adonar-me que no. Simplement estaven anunciant l’impossible: pantalles basades en tecnologia QLED (ho podeu trobar si feu una cerca de “televisor qled”). A diferència de les pantalles basades en tecnologia OLED, que a cada píxel filtren selectivament els tres colors primaris d’una llum blanca que es genera darrera de la pantalla, els LEDs basats en punts quàntics (“Quantum Dots” o QLEDs) emeten colors purs de l’Arc de Sant Martí, i curiosament és fàcil regular la seva freqüència d’emissió i el seu color perquè només depèn del seu radi. En aquesta pàgina web trobareu un esquema que clarifica les diferents capes d’aquestes nanopartícules QLED que fan llum monocromàtica quan reben una excitació elèctrica. L’interessant dels QLED és que generen colors primaris que es troben a la perifèria del diagrama CIE. Posant-ne uns cinc o sis a cada píxel i fent que la seva distribució al llarg de l’espectre electromagnètic sigui l’adequada, és clar que podem formar un polígon convex que pràcticament cobreixi (i pugui generar) tots els colors del diagrama CIE. A més, com que la llum de color la generen els propis LEDs, les futures pantalles QLED no necessiten retroil·luminació i, apagant tots els LEDs, poden reproduir el negre més negre, cosa que ara per ara és impossible.

Només hi ha un petit detall: les nanopartícules QLED són experimentals, i encara no coneixem cap tecnologia per poder-les fabricar a nivell industrial. En altres paraules, l’anunci és fals. Com diuen molts experts, si el que ens estan oferint és un televisor amb pantalla QLED d’electroluminescència, és que els que han escrit l’anunci no saben res de tecnologia de pantalles (“If QLED TV display is the product that uses electroluminescence quantum dot, this shows they do not know display at all“). A més, segur que cal generar tants colors, si no els podrem percebre? I quin efecte, tal vegada de cansament, tindrà la gran pobresa espectral dels colors que estarem veient? Perquè els futurs colors QLED només seran la barreja de uns pocs colors purs i monocromàtics, mentre que els colors que ara veiem a les pantalles contenen la riquesa de tots els colors de l’Arc de Sant Martí.

Ja ho deia el meu avi. No et creguis res del que et diuen, i el que veus, mira-ho amb lupa i desconfiança.

Per cert, en Carles Capdevila deia fa pocs mesos que, més que esperar que ens arribin bones notícies de fora, surt més a compte preparar-nos per treure la part positiva de totes les que vinguin, per fer més suportables les feixugues i gaudir plenament del que ens regala la vida. Que és sobretot, i potser només, ella mateixa. Et recordarem sempre, Carles.

Els dibuixos de la ciència

dijous, 25/05/2017

Diuen que la ciència és complicada. Fins i tot hi ha qui pensa que la majoria de gent odia les matemàtiques. No ho crec. Soc dels que penso, com en George Steiner, que les matemàtiques, junt amb la música i la poesia, són els tres llenguatges de l’home, i que per això pot ser recomanable aprendre’ls i gaudir-ne. Steiner diu que hauríem de celebrar la prodigiosa fortuna per la qual, un “pobre animal forcat” (que és com Shakespeare ens defineix) ha engendrat aquests tres llenguatges majestuosos, i que hauríem de contemplar orgullosos i meravellats les creacions en que conflueixen aquests tres codis.

El mite de la dificultat de la ciència i de les matemàtiques cau i es desfà en engrunes quan ens adonem que molts conceptes científics es poden explicar amb un dibuix. Res de números, res de formules. Només llapis i paper. Aquí al costat en teniu una petita mostra amb quatre dibuixos. Són d’Aristarc de Samos, de Marie-Anne Paulze, de Santiago Ramón y Cajal i d’Isaac Newton.

El dibuix de dalt, d’Aristarc de Samos (de fet es tracta d’una reproducció que podeu trobar al llibre de Eric M. Rogers) és el resultat del que va pensar només mirant el cel de nit i sense sortir del seu poble. Les seves deduccions ens han arribat gràcies a la traducció de Commandino del llibre de Pappus d’Alexandria, que ha estat recentment publicat en edició facsímil. Aristarc, després de mirar molts dies les fases de la Lluna, va concloure que la Lluna era un astre esfèric, que les fases eren el resultat de la llum que rebia del Sol, i que la Terra i el Sol també havien de ser astres esfèrics. I a més, molts segles abans que Jules Verne, va fer un viatge imaginari a la Lluna i va entendre perfectament la posició relativa dels tres astres en el moment del quart creixent (o minvant): el que va dibuixar diu que si algú fos a la Lluna en el moment just del quart creixent, veuria que angle entre la Terra i el Sol és un angle recte. Es va adonar que quan la Lluna és en quart creixent, l’angle és el mateix que ja utilitzaven per construir els temples, les cases i els carrers de les ciutats. Aristarc va entendre els astres mirant, pensant, i dibuixant. Després, va mesurar l’angle que ell veia des de la Terra entre la Lluna i el Sol, i va poder deduir, per primera vegada a la historia de la humanitat, la distància relativa a que tenim el Sol i la Lluna (amb un petit error de 2,5 graus en la mesura de l’angle, error que no desmereix gens tot el que va pensar). Tot plegat, només amb un triangle.

Marie-Anne Paulze va fer els dibuixos dels llibres del seu company i marit, l’Antoine Lavoisier. Els dibuixos del rigor dels experiments, pesant-ho tot com mostra la imatge, que podeu també trobar a l’edició facsímil del seu llibre. Són els experiments que van enterrar l’alquímia i que van obrir la porta a la química moderna, els dibuixos de la crònica de com s’ha de fer els experiments per a que siguin fiables i puguin ser reproduïts. Gràcies a Lavoisier i als dibuixos de Marie-Anne Paulze, ara entenem els processos de combustió i oxidació, sabem com es combinen els elements químics, i podem fabricar medicaments i tota mena d’objectes.

El dibuix de baix al mig, és de Santiago Ramón y Cajal i el podeu trobar en un llibre recent que han publicat als Estats Units amb alguns dels seus dibuixos. El que veieu aquí és el dibuix de les capes de neurones que tenim a la retina, que pre-processen les imatges que veiem per tan d’enviar-les al cervell ja “digerides”. Ramón y Cajal deia que dibuixar neurones és com dibuixar un bosc, i que si no fem més que dibuixar arbre rere arbre, el resultat no serà un bosc. Deia que el dibuix d’un bosc requeria entendre l’essència del bosc, més que els arbres individuals. Per això, Santiago Ramón y Cajal observava als matins amb el seu microscopi, dinava, i a la tarda dibuixava el que recordava que havia vist al matí. Interessant, oi?

Finalment, a baix a la dreta teniu una meravella incunable. És un dels dibuixos que Isaac Newton fa anotar a la primera edició del seu llibre “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, per indicar el que caldria afegir a la segona edició. Podeu veure i llegir les 1031 pàgines del llibre a l’edició digital facsímil de la Universitat de Cambridge, que és una absoluta joia. El dibuix, que ens explica el moviment parabòlic que observem quan tirem una pedra, una poma o una pilota, és el que també ens deixa entendre el moviment de la Lluna, el de la Terra i la dinàmica de tot l’Univers. El geni de Newton va quedar manifest amb la seva frase “he vist que les forces es corresponen de manera bastant aproximada” que va formular el dia que va entendre que la força que feia caure les pomes amb trajectòria parabòlica era la mateixa que mantenia la Lluna en òrbita en un constant moviment de caiguda cap a la Terra. Va entendre tota la dinàmica dels astres mirant el moviment parabòlic dels objectes que tirem, i ho va fer, també, sense sortir del seu poble.

Per cert, en Kilian Jornet diu que el que importa quan vas a la natura és sentir-te despullat davant d’ella, perquè sense grans mitjans es poden fer grans coses. Diu que no som els amos d’aquest planeta, sinó únicament una part, i que no som més importants que un arbre o que una pedra.

Les nostres metadades

divendres, 12/05/2017

En Ferran Requejo diu que som cecs i sords però ebris de paraules; que som intrínsecament xerraires i que constantment inventem ficcions que ens acabem creient i que fins i tot defensem. El cert és que cada dia generem moltíssima informació que acaba circulant per la xarxa. Trucades telefòniques, missatges de text, missatges d’àudio, fotos i vídeos. No parem d’explicar-nos coses i de compartir informació. Segurament, podríem passar amb molt menys. És informació, són dades que moltes vegades considerem privades i que no voldríem que ningú en pogués fer ús sense el nostre permís.

Però a més de dades, generem una gran quantitat de metadades. El que ens diem per telèfon o quan ens enviem missatges són dades; en canvi, la informació que hem trucat a tal persona el dia X i que hi hem estat parlant durant 9 minuts és una metadada, de la mateixa manera que ho és el fet d’haver-li enviat un whattsapp. Les dades són el què, les metadades són el quan, el com i el on ho hem fet. Les cerques per internet, les compres amb targeta, els llocs per on anem amb el mòbil, el lloc on el deixem tota la nit, són metadades. L’ús d’aquestes metadades és encara molt poc regulat, i, com sempre, hi ha empreses que les utilitzen per a fer negoci.

En Paul Wood comenta, en aquest article, un exemple ben recent del que es pot arribar a fer amb tota aquesta informació. Es tracta de la passada campanya electoral als Estats Units. Parla de la doble personalitat de Donald Trump i del que anava fent a l’ombra dels seus comentaris destralers i dels seus tuits. Concretament, al juny del 2016, en Trump va negociar amb l’empresa anglesa Cambridge Analytica un contracte milionari per esbrinar, en base a l’anàlisi de metadades, què era el més probable que acabés votant cada ciutadà dels EEUU a les eleccions presidencials. L’estratègia es va basar en connectar dos estudis independents, el primer dels quals va analitzar la personalitat de més d’un milió de ciutadans. Això es va fer en base a les seves respostes a petites enquestes telefòniques, per internet, o al que contestaven qüestionaris d’enquestadors que els aturaven durant les seves compres en grans superfícies comercials dels Estats Units. Amb algorismes d’aprenentatge similars a altres que actualment s’estan estudiant, van poder fer una valoració de la personalitat de tots i cada un d’ells en cinc eixos diferents: el 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). Al final, Cambridge Analytica va acabar tenint una estimació dels trets de personalitat de més d’un milió de persones, quantificats en base al valor d’aquests 5 eixos ja mencionats.

Però això no és tot. Cambridge Analytica també va acabar disposant d’informació sobre tots i cada un dels 230 milions de potencials electors als Estats Units. De cada un d’ells, va poder aconseguir un total d’entre 4.000 i 5.000 dades: edat, gènere, on viu, on treballa, on va els caps de setmana, si surt o no a les nits, què menja, quins diaris i revistes compra, quins programes de tele mira, quin cotxe condueix, i moltes més coses. Dades i metadades que, un cop recollides dia a dia, ens defineixen i classifiquen fins convertir-nos en un punt dins un immens espai de maneres de ser i fer. Hi ha empreses que ens tenen fitxats. En Paul Wood reconeix que tot plegat és impressionant i fa por: Cambridge Analytica les té a la venda, en una operació comercial que, en paraules seves, converteix dades en or.

A partir d’aquests dos estudis, el repte era aconseguir fer una estimació de la tendència política de cada ciutadà. Cambridge Analytica es va basar en dues hipòtesis que van resultar certes: que hi havia correlació entre el que comprem i fem cada dia i els trets de la nostra personalitat, i que també hi havia correlació entre aquests trets de personalitat i la nostra tendència electoral. En altres paraules, els que fan coses similars i tenen hàbits semblants (i es troben representats per punts propers), tenen personalitats similars; a més, els trets de la personalitat ajuden a predir el comportament i a saber si ens agrada més el vi o la cervesa i si pensem votar el candidat A o el B. Amb l’ajut d’aquestes dues correlacions, els de Cambridge Analytica van poder fer una estimació del valor dels 5 eixos de personalitat per tots els 230 milions de potencials votants, i, en un segon pas, deduir quin candidat era el preferit de cada un d’ells.

La conseqüència de tot l’anterior és que es va poder actuar amb propaganda electoral “micro-dirigida” a cada petit grup i a cada persona concreta. El missatge, enviat a través de correus electrònics o amb voluntaris que feien el porta-porta, era sobretot dirigit a les persones indecises, i a cada una d’elles se li explicava justament el que ella desitjava escoltar. No hi havia un únic programa polític, només publicitat per convèncer la gent. Tot era “a gust del consumidor”. Qui estava preocupat pels llocs de treball rebia missatges que deien que tota la situació laboral milloraria, qui era partidari de les armes de foc es trobava amb cartes que parlaven de la necessitat de preservar-les, qui tenia por del terrorisme rebia informacions sobre la importància de fer fora els musulmans i estrangers.

Només va caldre treballar amb les dues correlacions ja mencionades. La de les dades de cada persona amb el seu perfil de personalitat, i la d’aquest perfil amb el comportament electoral. Evidentment el resultat no és exacte, i el sistema es pot equivocar, enviant cartes inadequades a molta gent. Però estadísticament funciona, perquè la doble correlació fa que la probabilitat d’encertar sigui molt més elevada que la d’enviar cartes que no serveixen. La conclusió, molt preocupant, és que una empresa ha sabut com fer-s’ho per enviar missatges individualitzats de publicitat electoral, i que hem acabat veient que ha aconseguit el que volia.

En Paul Wood cita en Jill Lepore, especialista en historia dels processos electorals a la Universitat de Harvard, que reconeix que els sistemes tradicionals de votació poden ser poc fiables, però que la ciència de les dades pot ser encara molt més perjudicial. No només els missatges actuals dels polítics acaben sent dictats pels seus consultors amb l’únic objectiu de guanyar vots, sino que ara, a més, a cada votant se li diu el que vol escoltar. És el que diu la imatge de dalt, que he tret d’aquesta pàgina web. Moltes vegades no és que ens venguin alguna cosa: el que passa és que ens estan venent a nosaltres mateixos. Nosaltres som el producte…

Per cert, l’Adrià Rocha Cutiller diu que Facebook, Google i Amazon ho saben tot de nosaltres i que fan “el negoci de la nostra vida”. Saben amb qui parlem, on som, cap on anem, qui som i qui ens agradaria ser. I que ho saben perquè els ho diem. Diu que Facebook acumula, juntament amb Google, el 50% de tota la inversió publicitària mundial.

El factor limitant

dijous, 4/05/2017

Estem voltats de nous materials amb propietats que s’adapten als usos més variats. Però he de confessar que m’agrada la fusta. És agradable a la vista, suau al tacte, és acollidora i no és freda. A l’exposició “El taller dels somnis” hem pogut veure quatre dissenys en fusta molt especials. A la imatge, que trobareu en aquesta pàgina web, teniu la concreció, en fusta d’àlber blanc dels Estats Units, del somni de Juan Luis Arsuaga. La fusta d’àlber blanc (tulipwood en anglès) es treballa bé, no es torça, no té repèls i és lleugera. Arsuaga va batejar el seu somni amb el nom “factor limitant”.

El concepte ecològic de factor limitant determina i restringeix el desenvolupament i evolució dels animals i plantes. Es basa en la llei del mínim, plantejada per Liebig, que diu que qui governa el creixement d’una determinada espècie no és el conjunt de recursos disponibles, sino només el recurs més escàs i que més afecta i limita la vida dels individus d’aquella espècie. El fred, l’espai disponible, la quantitat de menjar, són possibles factors limitants. Però en cada cas, només un d’ells serà el veritable factor limitant. I de fet, tant els animals com els humans actuem i treballem per mitigar-lo, perquè volem viure millor. Algunes vegades emigrem a ambients més acollidors, i en altres casos inventem solucions per quedar-nos: coves, cabanes, igloos.

El somni de Juan Luis Arsuaga era tenir un refugi que permetés viure uns dies a la muntanya, observant i gaudint de la natura. Una cabina portable de fusta que fos un límit per protegir dels factors limitants. Que només tingués el bàsic per viure. Que permetés allunyar-se una mica de la humanitat per subvertir els seus valors, segons diu Arsuaga.

Arsuaga pensa que les cabanyes de fusta són un mite associat al compromís amb la natura amb vocació de sostenibilitat amb els boscos, perquè acabaran degradant-se i tornant a formar part del bosc, a banda de ser temporals i no invasives. La seva cabana de fusta, feta amb fusta d’àlber blanc i dissenyada per Jacob Benbunan, és un refugi que podem portar al bosc i deixar-lo allà, perquè acabarà fonent-se i integrant-se amb la natura. Félix Larragueta, de l’ebenisteria que el va acabar de dissenyar i construir, el defineix com un objecte ben especial, fet d’un conjunt de ventalls que s’obren per crear una closca protectora de fusta.

Quantes hores podem estar desperts abans de caure dormits? Quants quilòmetres podem caminar o córrer cada dia? Quantes hores podem estar, sense abric, mirant el cel de nit sense caure malalts? Quants anys de vida ens queden? Som limitats, ho sabem per experiència. I la ciència, amb els resultats molts experiments, ens ajuda a recordar-ho. Molts d’aquests límits no tenen cap valor concret calculable, però en sabem la seva probabilitat gràcies al que hem anat experimentant i quantificant. La ciència i l’estadística ens fan prendre consciència dels molts factors que ens limiten.

Vivim en una gran contradicció. Ens creiem infinits i poderosos, però la natura ens confronta amb la realitat: ens sentim millor quan ens marquem límits. Al bosc o a la muntanya, l’espai limitat d’una cabana de fusta ens dona refugi i protecció, ens separa del fred i la pluja, ens connecta amb els materials de la vegetació que ens envolta i en definitiva ens crea un espai habitable. Al bosc descobrim que només podem viure bé quan ens posem límits (en aquest cas, d’espai vital) que ens curen de la por a l’immens i al desconegut. Ja ho diu l’Emilio Lledó quan parla de felicitat i explica el que en pensava Epicur, que l’associava al cos, l’austeritat i als límits. I això és el que ens ensenya també la ciència, que ens diu que tot és limitat i que el millor que podem fer és tenir-ho ben present. Nosaltres som limitats, el planeta és limitat, les civilitzacions són limitades en el temps, els recursos són limitats, la quantitat de gent que pot viure al món és limitada. Si ho pensem cada dia (i això és el que ens ensenyen la ciència i les cabanes de fusta al bosc) tal vegada estiguem menys interessats en acumular poder i en tenir coses, perquè no serveix de res acabar sent els més rics del cementiri.

Per cert, en Bru Rovira diu que aquests dies que la terra s’omple de les fruites podrides de l’arbre de la corrupció, li ha caigut a les mans el llibre “Cinco meditaciones sobre la belleza”, del cal·lígraf, poeta i novel·lista François Cheng. Cheng diu que la bondat confirma la qualitat de la bellesa, i que la bellesa irradia la bondat i la fa desitjable.

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.

Evolució i robustesa

divendres, 21/04/2017

Robustesa, en informàtica, és sinònim de tolerància als problemes i als errors. Un sistema  o algorisme robust ha de poder seguir treballant en condicions satisfactòries en presència d’errades. No importa que aquestes siguin degudes a un mal-funcionament del hardware o a que la persona que està entrant les dades s’hagi equivocat. El sistema, si no pot seguir endavant, ha d’avisar i demanar, per exemple, que hem de tornar a entrar part de les dades; però no es pot col·lapsar. Algun dia, quan els nostres ordinadors arribin de veritat a l’edat adulta de la robustesa, ja no farem els ben coneguts acudits informàtics que parlen d’apagar i tornar a engegar.

Però no cal fixar-nos en els algorismes, perquè la gran mestra en robustesa és la natura. Ho han vist, per exemple, un grup d’investigadors d’Alemanya, Mèxic, Anglaterra i la Xina, que han investigat els peixos de tipus poecílid a les aigües sulfuroses del riu El Azufre, a Tapijulapa (Mèxic). Aquest riu, que podeu veure a la imatge de dalt (imatge que he obtingut d’aquesta pàgina web) és d’aigua tòxica, amb una concentració de sulfur d’hidrogen (també anomenat àcid sulfhídric) que fa impossible la vida de quasi tots els vertebrats. Aquest grup de científics ha publicat un treball que podeu trobar aquí, on analitzen l’evolució d’aquesta família de peixos. Rüdiger Riesch i Martin Plath, que també en parlen a un article a la revista Scientific American, expliquen que van trobar diversos tipus de peixos de la mateixa família, tots ells descendents d’antics poecílids que vivien en aigües clares i netes. Aquests diferents grups de peixos han anat evolucionant de manera independent a partir d’un avantpassat comú que va existir fa uns 600 mil anys, perquè s’han hagut d’anat adaptant a viure en entorns tòxics incomunicats i separats bastants quilòmetres l’un de l’altre. En total, han estat analitzant vuit grups diferents de peixos poecílids, tots ells lleugerament diferents i que viuen en diferents paratges. D’aquests vuit grups, quatre viuen en aigües clares i quatre es troben en entorns molt tòxics amb àcid sulfhídric. Aquests darrers, encara que han hagut d’evolucionar de manera independent, tenen unes característiques anatòmiques i metabòliques molt similars, amb boques i caps més grans, que els ajuden a viure en condicions inhòspites. Ara bé, el sorprenent és que, tot i que són prou semblants (ho podeu veure en aquesta foto, que també és del Scientífic American), tenen genomes molt i molt diferents: els canvis genòmics en un determinat grup, molt importants i distribuïts per tot l’ADN, tendeixen a ser únics per aquest grup i a no ser compartits pels altres grups. En canvi, el resultat, en termes de camins metabòlics (el conjunt de reaccions químiques que fan possible la vida), és el mateix en tots ells. En altres paraules: els camins evolutius, independents, han estat diferents, però el resultat és molt semblant perquè és el que acaba possibilitant l’adaptació a entorns agressius. Calia adaptar-se, i ho van fer, d’una o altra manera. És la robustesa de l’evolució: encara que hi ha molts camins, veiem resultats similars perquè els que no es van adaptar, ja no hi són. Els autors diuen a més que els seus resultats corroboren les hipòtesis de Jay Gould en el sentit que l’evolució és sovint el resultat irrepetible d’esdeveniments estocàstics que tenen efectes altament contingents, però que acaben adaptant-se a l’entorn gràcies a la selecció natural.

I no només els peixos. Els diferents grups d’humans, com explica en D.T. Max en un recent article a la revista National Geographic, hem anat evolucionant de manera independent per adaptar-nos al medi, amb solucions ben satisfactòries en tots els casos. Els inuit tenen gens que els permeten metabolitzar el greix de les balenes, i els japonesos, uns altres per digerir les algues marines. Les civilitzacions ramaderes són més tolerants a la lactosa, mentre que la pell dels africans els protegeix de les radiacions ultraviolades. Solucions ben diferents, totes robustes, que ens adapten a tots els indrets de la Terra. Som molt iguals i ben diferents…

De fet, la ciència mateixa, amb el rigor en els experiments i amb els seus mecanismes de revisió anònima dels resultats abans de publicar-se, treballa de manera semblant i intenta maximitzar la seva robustesa. Molts dirigents, però, la ignoren. Prefereixen crear mons paral·lels i realitats alternatives, objectivament falses però que són útils per als seus interessos. Per això, molts científics han dit que ja n’hi ha prou i organitzen, demà, la marxa per la ciència. Els convocants diuen que la ciència, els científics i la política basada en l’evidència científica estan sent atacades, i que les retallades, la censura, la desaparició de les dades i les amenaces de desmantellar les agències governamentals ens amenacen a tots i posen en risc la salut, el menjar, l’aire, l’aigua, el clima i fins i tot el treball. No som en un moment fàcil, però som coherents amb l’actitud de tolerància als problemes, i pensem que ens en sortirem.

———

Per cert, en John Carlin diu que en castellà no existeix cap traducció de la paraula anglesa “compromise”, concepte que vol dir que tots dos costats cedeixen en una negociació per tal que tots surtin guanyant. Parla també de Jonathan Powell, que comenta que a més, hi ha una paraula nostra que tampoc té traducció a l’anglès: “crispació”. Perquè l’esport espanyol preferit, diu Carlin, és la indignació, que concedeix una rica sensació de superioritat moral sobre l’altre.

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.