CHAPTER 02/Hasta 1955

El sueño de máquinas que piensan y las máquinas de calcular

La historia anterior al nombre (hasta 1955)

¿Se puede distinguir de una persona una máquina que se le parece? ¿Pensar es calcular? El recorrido de preguntas de hace más de 300 años, a través de máquinas de engranajes, tarjetas e interruptores, hasta la pregunta de 1950: “¿Pueden pensar las máquinas?” (traducción).

011637 · Cómo distinguirlas

Cómo distinguir una máquina de una persona

Si una máquina actuara exactamente como una persona, ¿se podría distinguir de ella?

En 1637, en la parte 5 del , Descartes escribió que, aunque hubiera máquinas con la forma del cuerpo humano que imitaran sus acciones, habría “dos métodos muy seguros” (traducción) para reconocer que no eran seres humanos de verdad.

El primero es el lenguaje. Descartes admitía que se podía construir una máquina que, al tocarla en un lugar, preguntara “qué se quiere decir” (traducción) y, al tocarla en otro, gritara “duele” (traducción). Pero no podría combinar las palabras de distintas maneras para “responder de acuerdo con el significado de todo lo que se dice en su presencia” (traducción). El segundo es la variedad de situaciones a las que puede responder. Según él, una máquina necesita una disposición de piezas específica para cada acción, por lo que no alcanza a la razón, “una herramienta universal” (traducción) que sirve en cualquier situación.

La figura de la derecha es una máquina con una tabla que devuelve palabras fijas ante estímulos fijos. No puede responder a preguntas que no estén en la tabla. Aunque la tabla crezca, el número de frases que se pueden formar combinando palabras aumenta mucho más rápido.

número de combinaciones=VL
V
número de palabras disponibles
L
longitud de la frase (número de palabras)

Qué muestra la figura:Una máquina de tablas que responde a estímulos fijos con palabras fijas no puede contestar preguntas fuera de su tabla. Aunque la tabla crezca, la cantidad de oraciones que pueden formarse con palabras crece mucho más rápido y la tabla no alcanza a cubrirlas.

Longitud de la frase y proporción que cubre la tabla (la escala vertical aumenta de 10 en 10 veces)
021651 · Pensar=calcular

¿Pensar es sumar y restar?

¿Se puede expresar el razonamiento como un cálculo?

En 1651, en el capítulo 5 de , , Hobbes escribió: “La razón… no es más que cálculo (es decir, suma y resta)” (traducción). Lo que se suma son nombres (palabras) acordados por las personas, en lugar de números. También escribió que los lógicos suman nombres para formar proposiciones y proposiciones para formar silogismos. Al igual que se cometen errores al calcular en aritmética, incluso las personas cuidadosas se equivocan al razonar.

La figura de la derecha representa los nombres mediante círculos (conjuntos). La proposición de que todos los seres humanos son animales equivale a dejar vacía la parte del círculo de los humanos que queda fuera del círculo de los animales. Al descartar regiones con las 2 proposiciones que sirven de premisas, se puede leer la conclusión en las regiones que quedan. Al examinar todos los casos de descartar y conservar, se puede comprobar de forma mecánica si el razonamiento es válido.

En la introducción, se pregunta si también se puede decir que los autómatas movidos por resortes y engranajes tienen “una vida artificial” (traducción), y añade que la técnica humana llega a crear “un ser humano artificial” (traducción).

premisa 1+premisa 2 → conclusión (es necesariamente cierta si se cumple en todos los mundos donde las premisas son ciertas)
mundo
combinación de cuáles de las 8 regiones formadas por 3 círculos contienen elementos (2⁸=256 posibilidades)
Lo que se cree saberLo que suele decirse:Hobbes fue un antecesor de la IA y dijo que se podían construir máquinas que pensaran
Según la fuente original:En la introducción, “un ser humano artificial” (traducción) es una metáfora del Estado (Leviatán). Pero el capítulo 5 define el pensamiento mismo como cálculo con palabras, y expresa claramente una idea que conecta con la IA posterior.

Qué muestra la figura:Una oración como “Todos los seres humanos son animales” equivale a eliminar una región de los círculos. Al eliminar regiones con las premisas, se puede comprobar de forma mecánica si la conclusión es válida.

031662–1796 · Japón · Karakuri

Una muñeca que avanza al ponerle una taza

¿Hasta dónde puede una muñeca ejecutar movimientos fijos solo con engranajes y resortes?

En el Japón del período Edo, los karakuri eran populares como espectáculo. Hacia 1662, el primer Omi Takeda abrió en Dotonbori, Osaka, un teatro dedicado a los karakuri, el “teatro de Takeda”, que duró unos 100 años (algunos libros sitúan su inicio en 1664).

En 1796, Hanzo Yorinao Hosokawa, de Tosa, explicó con dibujos en los mecanismos internos de 9 tipos de karakuri, entre ellos relojes japoneses y muñecas que sirven té. La muñeca que sirve té avanza cuando se pone una taza en la bandeja que sostiene, se detiene cuando se retira y, cuando se vuelve a poner, gira y regresa. La mueve un resorte hecho de barbas de ballena. Los dibujos muestran engranajes rotulados como primera rueda y segunda rueda.

En la figura de la derecha se puede poner y retirar la taza. La dirección, si está en movimiento y la presencia o ausencia de la taza determinan un único movimiento siguiente, y en una misma situación siempre hace lo mismo.

movimiento siguiente=tabla(estado actual, taza presente o ausente)
estado
combinación de dirección (ida o vuelta) y movimiento o reposo

La figura representa el orden de los movimientos mediante una tabla; no reproduce los engranajes de los dibujos del libro. Las muñecas que sirven té existían antes del libro y también aparecen en versos de Saikaku Ihara.

Qué muestra la figura:La orientación, si está en movimiento y si tiene un cuenco determinan 1 única acción siguiente del muñeco karakuri, que siempre actúa igual ante la misma situación.

041768–1774 · Autómatas

Un autómata que escribe con pasos que se pueden cambiar

¿Cómo se construye una muñeca cuya frase se puede cambiar?

Entre 1768 y 1774, el relojero Pierre Jaquet-Droz, su hijo Henri-Louis y Jean-Frédéric Leschot construyeron 3 autómatas: , “El músico” y . Son muñecos que escriben con una pluma, dibujan y tocan el órgano, y todavía se conservan en el Museo de Arte e Historia de Neuchâtel, Suiza.

escribe frases breves de hasta 40 caracteres. Según las descripciones, la frase que escribe se determina por la disposición de los selectores que eligen las levas que mueven la pluma (discos con salientes y entrantes; al girar, una varilla se mueve siguiendo su relieve). El resultado cambia según el orden en que se usan piezas de forma fija. Es la misma idea que aparece después en los programas.

En la figura de la derecha, al pulsar los selectores se cambia su orden, y con “Escribir” se inicia la escritura. La forma de las letras se mantiene; la frase cambia solo por su orden.

posición de la pluma (x, y)= (radio de la leva x, radio de la leva y)
leva
disco que, al girar, empuja una varilla según su radio
disposición de los selectores
indicación de qué leva se usa y en qué orden

Qué muestra la figura:Sin cambiar las piezas que forman las letras, basta con cambiar cuáles se usan y en qué orden para escribir otra oración. Es la misma idea que usarían después los programas.

051770–1836 · Espectáculo

Dentro de la caja del autómata ajedrecista

¿Existió realmente en el siglo 18 una máquina que jugaba al ajedrez?

Hacia 1770, Kempelen construyó y presentó en la corte de Viena, para la emperatriz María Teresa, una máquina con un muñeco vestido a la turca que jugaba al ajedrez sobre una caja. El muñeco recorrió Europa y América, pero en realidad había un experto ajedrecista escondido dentro de la caja. En 1784 se publicó un libro que afirmaba que había una persona dentro. Un libro de 1821 explicó mediante dibujos cómo la persona cambiaba de posición para esconderse mientras se abrían las puertas una tras otra para mostrar el interior.

Al abrir las puertas en la figura de la derecha, la persona se desplaza hacia el lado cerrado. ¿Qué ocurre si se abren ambas a la vez?

En 1836, Poe argumentó que, como una máquina puramente mecánica debería ganar siempre y esta a veces perdía, tenía que haber una persona que la moviera por dentro. La conclusión era correcta. Sin embargo, en 1950, Shannon calificó ese razonamiento de “un claro ‘non sequitur’” (traducción). Esto se debe a que incluso una máquina que sigue pasos fijos puede perder si esos pasos son inadecuados (se puede comprobar con el programa de Python).

La máquina fue destruida en un incendio en Filadelfia en 1854. Algunas fuentes dan 1769 como año de construcción.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:En el siglo 18 había una máquina pensante que jugaba al ajedrez
Según la fuente original:En realidad había una persona escondida dentro. Según el libro de su amigo Windisch (1784), Kempelen comenzó a construirla después de insinuar a la emperatriz, desde el principio, que podía crear una máquina que engañara aún mejor a la vista, y llamaba a esta máquina “una mera bagatela” (traducción).

Qué muestra la figura:Dentro de la caja del muñeco que juega al ajedrez se esconde una persona: al abrir las puertas una por una, se mueve hacia el lado cerrado y no se la descubre. Si se abren ambas a la vez, queda a la vista.

061822 · Máquina de diferencias

Tablas numéricas sin multiplicar

¿Se puede dejar a una máquina el trabajo de repetir los mismos cálculos?

En 1822, en una carta abierta dirigida a Davy, presidente de la Royal Society, el británico Charles Babbage expuso el proyecto de una máquina que calcularía automáticamente las tablas numéricas usadas para logaritmos y astronomía, e incluso las imprimiría. Al principio de la carta escribió que el enorme trabajo de repetir los mismos cálculos le había llevado a pensar en una máquina que sustituyera una de las funciones más elementales de la inteligencia humana. Más tarde se la llamó máquina de diferencias.

La clave es la diferencia (entre números consecutivos). Los cuadrados 1, 4, 9, 16… tienen diferencias de 3, 5, 7…, y la diferencia de esas diferencias es siempre 2. Por eso, al repetir los pasos de sumar la segunda diferencia a la primera y la primera al número, se puede seguir generando la tabla sin multiplicar. Una vuelta de la fila de engranajes de la figura de la derecha hace avanzar la tabla una fila. Para una fórmula de grado 3 se añade otra fila de engranajes.

número(x+1)=número(x)+diferencia(x), diferencia(x+1)=diferencia(x)+segunda diferencia
diferencia(x)
número(x+1) − número(x)
fórmula de grado n
la diferencia de orden n tiene siempre el mismo valor

El título de la carta no contiene las palabras máquina de diferencias. El nombre empezó a usarse después.

Qué muestra la figura:La diferencia entre diferencias de números al cuadrado siempre es 2. Por eso se puede seguir creando una tabla numérica repitiendo solo sumas de diferencias, sin multiplicar.

071843 · Máquina analítica

Números de Bernoulli repitiendo pasos

¿Se pueden escribir los pasos de un cálculo y entregárselos a una máquina?

El siguiente proyecto de Babbage fue la , que recibiría los pasos mediante tarjetas perforadas y podría realizar cualquier cálculo (no se construyó). En 1843, Ada Lovelace tradujo al inglés un artículo que explicaba esta máquina y añadió notas de una extensión aproximadamente 3 veces mayor que la del original. Firmó solo con A.A.L.

En la nota E llamó cycle a un conjunto de operaciones que se repiten muchas veces y explicó también la estructura anidada, con una repetición dentro de otra. En la nota G mostró con detalle, mediante una fórmula y una tabla, los pasos para que la máquina calculase sucesivamente una secuencia llamada números de Bernoulli. Con n=1 se calcula B₁, con n=2, B₃, y con n=3, B₅: se repite la misma fórmula cambiando n y se usan las respuestas anteriores en el cálculo siguiente. Es un algoritmo (pasos claramente definidos para resolver un problema) con lo que hoy se llama un bucle. En la figura de la derecha se puede pulsar “Repetir una vez”.

0= −½·(2n−1)/(2n+1)+B1·(2n/2)+B3·(2n(2n−1)(2n−2)/(2·3·4))+ … +B2n−1
n
número de repeticiones
B1, B3 …
números de Bernoulli (la numeración sigue la de las notas)
Lo que se cree saberLo que suele decirse:Lovelace afirmó tajantemente que las máquinas no tienen creatividad
Según la fuente original:En la nota G, justo antes de escribir que la máquina no pretende crear nada por sí misma, advirtió que las novedades suelen sobrevalorarse al principio y luego infravalorarse como reacción. Ya había descrito en 1843 el patrón de auge e invierno.

Qué muestra la figura:La nota G de Lovelace describía un procedimiento que repetía la misma fórmula cambiando n y usaba el resultado anterior en el cálculo siguiente. Hoy se llamaría un algoritmo con un bucle.

081854 · Álgebra de la lógica

Un álgebra de solo 0 y 1

¿Se pueden expresar y, o y no mediante cálculos con fórmulas?

En 1854, George Boole publicó . Su propósito era expresar las leyes del funcionamiento de la mente al razonar mediante cálculos con símbolos, como en el álgebra, y construir una teoría de la lógica y la probabilidad.

Boole observó que los símbolos de la lógica cumplen x×x=x (x² =x). Entre los números, solo 0 y 1 lo satisfacen. Por eso consideró un álgebra cuyos símbolos solo toman los valores 0 y 1 (página 37). Escribió el conjunto de lo que no es x como 1 − x y mostró que x(1 − x)=0 expresa la antigua regla de que nada puede ser x y no ser x al mismo tiempo (principio de no contradicción) (páginas 48–49).

En la figura de la derecha se puede mover x. Solo 0 y 1 cumplen x² =x. Al construir tablas de y, o y no con interruptores de 0 y 1, se obtienen las mismas tablas de circuitos lógicos que se estudian en Información I, una asignatura de informática de la secundaria japonesa.

x·y (y), 1 − x (no), x+y − x·y (o)
x, y
valores 0 o 1
x+y − x·y
fórmula de “o” con la notación actual
Lo que se cree saberLo que suele decirse:Boole creó la lógica de 0 y 1 para las computadoras
Según la fuente original:El objetivo del libro era expresar con símbolos las leyes del funcionamiento de la mente al razonar. En una búsqueda textual del libro no aparece la palabra machine. Quienes la aplicaron a circuitos de interruptores eléctricos fueron ingenieros de unos 80 años después (apartado 10 de este capítulo).

Qué muestra la figura:Solo 0 y 1 cumplen x² = x. Al calcular únicamente con 0 y 1 se obtienen las tablas de Y, O y NO, iguales a las de los circuitos lógicos.

091920–1942 · Robots

El “robot” y el tambor de Gakutensoku

¿Cuándo nació el robot y qué clase de ser era?

En 1920, el escritor checo Karel Čapek publicó la obra teatral . El “robot” era un ser humano artificial, fabricado en masa con materiales artificiales para trabajar, y su nombre se creó a partir de una palabra que significa trabajo. Según el relato del propio Karel, cuando tenía dificultades para encontrar un nombre, su hermano Josef, pintor, le propuso: “Entonces llámelos Robots” (traducción).

En 1928, el biólogo Makoto Nishimura, que era editorialista del periódico Osaka Mainichi, construyó un ser humano artificial llamado “Gakutensoku”, nombre que significa “aprender de las leyes del cielo” (traducción), y lo presentó en una exposición en Kioto. Se movía con aire comprimido. Un eje cubierto de numerosos salientes parecidos a verrugas giraba y presionaba determinados tubos de goma durante tiempos definidos, dejando pasar o deteniendo el aire. Como los pines del tambor de una caja de música, el orden de los salientes constituía el programa de movimientos (informe de investigación del Museo de Ciencias de Osaka).

En la figura de la derecha se pueden añadir y quitar salientes del tambor para comprobar el orden en que cambia la expresión.

En 1942, el escritor de ciencia ficción Asimov formuló las en su relato . En las historias, la ambigüedad de las palabras de las reglas y los conflictos entre las leyes dieron lugar a las tramas.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Gakutensoku fue el primer robot de Japón
Según la fuente original:El material del Museo de Ciencias de Osaka afirma que “se dice que es el primer robot de Oriente” (traducción). Se dice que el original fue llevado a Alemania y desapareció; el que existe hoy es una reconstrucción de 2008.

Qué muestra la figura:Los movimientos de Gakutensoku dependen del orden de los salientes de un eje giratorio. Como los pines de una caja de música, ese orden funciona como programa.

101936 · Japón · Álgebra de circuitos

Calcular circuitos de interruptores

¿Se puede calcular si una bombilla se enciende sin dibujar el circuito?

En diciembre de 1936, Akira Nakashima y Masao Hanzawa, de Nippon Electric, publicaron en la revista del Instituto de Ingenieros de Comunicaciones Eléctricas de Japón una teoría para calcular y diseñar con fórmulas simbólicas los circuitos de relés (interruptores accionados por electricidad), usados, entre otros lugares, en centrales telefónicas. Representaban los contactos por su resistencia al paso de la electricidad: 0 si estaban cerrados e infinito si estaban abiertos. Escribían 2 contactos en serie como A+B y en paralelo como A×B. Así, +y × obedecían reglas completamente distintas de las de la aritmética habitual. Era lo mismo que el álgebra de Boole, pero Nakashima no conocía entonces esa álgebra.

En la figura de la derecha se pueden pulsar los interruptores. En la notación actual (conexión=1), la conexión en serie representa y (×), y la conexión en paralelo, o (+). En la notación de 1936 (conexión=0), la serie es+y el paralelo es ×. Con cualquiera de las dos formas de cálculo, el resultado sobre si la bombilla se enciende es el mismo.

actualmente: serie A·B, paralelo A+B 1936: serie A+B, paralelo A × B
A, B, C
interruptores
+y ×
operaciones con 0 y 1 (1+1 es 1)
Lo que se cree saberLo que suele decirse:Shannon inició la teoría del diseño de circuitos con álgebra de Boole
Según la fuente original:Akira Nakashima y Masao Hanzawa ya habían publicado una teoría para calcular circuitos de relés con fórmulas en la revista del Instituto de Ingenieros de Comunicaciones Eléctricas de diciembre de 1936. El museo de la Sociedad de Procesamiento de la Información de Japón la presenta como equivalente a la de Shannon y 2 años anterior.

Qué muestra la figura:Los circuitos de interruptores se pueden calcular expresando sus conexiones en serie y en paralelo con + y ×. Tanto la notación de 1936 (conexión = 0) como la actual (conexión = 1) dan la misma respuesta sobre si la bombilla se enciende.

111936 · Un modelo del cálculo

Calcular con una cinta y una tabla

¿Qué significa que algo sea computable?

En 1936, Alan Turing publicó el artículo . Simplificó los pasos de una persona que calcula con papel y lápiz hasta reducirlos a una con una cinta dividida en casillas (en lugar del papel), un cabezal que lee y escribe una casilla cada vez y un número finito de estados. Definió como los números que esta máquina puede escribir.

La figura de la derecha representa esa máquina. El cabezal lee un símbolo de la cinta, consulta la tabla de reglas, cambia el símbolo, se mueve una casilla a la izquierda o a la derecha y pasa al siguiente estado. Con solo esto puede sumar 1 a un número binario. También se puede elegir el primer ejemplo de la página 233 del artículo: una máquina de 4 estados que escribe 0 y 1 alternadamente.

El artículo mostró además que, leyendo de la cinta la descripción de otras máquinas, se puede construir una única máquina capaz de realizar cualquier cálculo (máquina universal), y que no existe un procedimiento fijo que decida siempre si una fórmula lógica puede demostrarse.

(estado, símbolo leído) → (símbolo que se escribe, dirección del movimiento, estado siguiente)
estado
una de un número finito de marcas dentro de la máquina
tabla
lista de reglas de funcionamiento (equivale a un programa actual)
Lo que se cree saberLo que suele decirse:Turing diseñó la computadora en 1936
Según la fuente original:La machine del artículo es un modelo mental que simplifica los pasos de una persona que calcula; la palabra computer se refería a una “persona que calcula”. El nombre tampoco aparece en el artículo: lo dio Church en su reseña del año siguiente.

Qué muestra la figura:Una máquina sencilla que lee 1 casilla de una cinta, la modifica y se mueve puede calcular usando solo una tabla de reglas. Turing definió como “computable” un número que esa máquina puede escribir.

121943 · Neurona formal

Convertir una neurona en un interruptor

¿Cómo queda una célula nerviosa del cerebro si se expresa mediante una fórmula?

En diciembre de 1943, McCulloch y Pitts publicaron el artículo . Como la actividad de una célula nerviosa (neurona) es de (se activa o no se activa), consideraron que el funcionamiento de una red de células nerviosas puede expresarse mediante una lógica de 2 valores. Se considera el punto de partida de la investigación sobre redes neuronales.

Entre sus supuestos estaban que una neurona se activa cuando se estimula simultáneamente un número determinado de sinapsis, que una sola sinapsis inhibidora activa impide su activación y que las conexiones de la red no cambian. En términos actuales, es una neurona formal que suma las entradas y compara el resultado con un umbral. Se puede probar en la figura de la derecha. Un umbral de 2 produce AND (y); uno de 1, OR (o); y una entrada inhibidora, NOT (negación). XOR (solo una de las dos entradas) no se puede realizar con una única neurona, pero sí conectando 3.

y=1 (cuando x₁ +x₂ + … ≧ θ y la entrada inhibidora es 0); en los demás casos, 0
x
entrada (0 o 1)
θ
umbral
entrada inhibidora
si al menos una es 1, la salida siempre es 0
Lo que se cree saberLo que suele decirse:El modelo de 1943 tenía conexiones fijas y el aprendizaje llegó con Hebb en 1949
Según la fuente original:El artículo de 1943 también trataba el aprendizaje. Consideraba cambios por los que se forman nuevas sinapsis y afirmaba que esos cambios pueden sustituirse por una red con bucles (página 124).

Qué muestra la figura:Incluso un interruptor que solo suma entradas y las compara con un umbral puede funcionar como AND u OR al cambiar ese umbral, y como NOT con una entrada inhibidora. XOR no puede construirse con 1 solo, pero sí conectando 3.

131943 · Tiempo y memoria

Algo frío se siente caliente un instante

¿Puede una red de interruptores recordar lo que ocurrió antes?

La página 122 del mismo artículo contiene un ejemplo curioso. Si se pone algo frío sobre la piel por un instante y se retira, se siente calor; si se deja más tiempo, solo se siente frío. El artículo expresó mediante fórmulas las conexiones entre las neuronas receptoras de la piel (calor y frío) y las que producen las sensaciones (caliente y frío), y explicó esta ilusión. Cada vez que la señal atraviesa una conexión se retrasa 1 paso. Al acumular retrasos, se puede recordar lo que ocurrió un poco antes.

En la figura de la derecha se puede cambiar cuánto dura el contacto frío. Si dura un instante, después de retirarlo se activa la parte que produce la sensación de calor; si dura más, se activa la que produce la sensación de frío.

La página 124 dice que, si las señales forman un bucle, la actividad puede seguir circulando por él indefinidamente. La neurona del bucle de la figura, una vez activada, sigue activándose hasta que llega una señal de parada. Es la memoria más sencilla, capaz de conservar incluso lo ocurrido mucho antes.

sensación de calor(t)=calor(t−1) o (frío(t−3) y no frío(t−2)) sensación de frío(t)=frío(t−2) y frío(t−1)
t
tiempo (1 paso=retraso de 1 conexión)
calor, frío
activación del lado receptor de la piel
sensación de calor, sensación de frío
activación del lado que produce la sensación
Lo que se cree saberLo que suele decirse:McCulloch y Pitts mostraron que las redes neuronales pueden realizar cualquier cálculo
Según la fuente original:En la página 129 escriben que, si se añade una cinta y un dispositivo de lectura, la red puede calcular los mismos números que una máquina de Turing; sin la cinta, solo puede calcular una parte de ellos.

Qué muestra la figura:Una señal se retrasa 1 paso por cada conexión que atraviesa. Acumular retrasos permite recordar lo ocurrido poco antes, y una conexión en círculo permite conservarlo indefinidamente.

141946 · Computadora electrónica

¿Robot matemático o cerebro electrónico?

¿Para qué se construyó la primera computadora electrónica y cómo se presentó?

En febrero de 1946, el Departamento de Guerra de Estados Unidos presentó ENIAC, una computadora electrónica construida en la Universidad de Pensilvania. Tenía unos 18,000 tubos de vacío y pesaba 30 toneladas. Era una máquina para calcular tablas de tiro (tablas del vuelo de los proyectiles) de cañones y bombas. Según el anuncio, podía sumar en 1/5000 de segundo y multiplicar números de 10 cifras en 1/360 de segundo. Los pasos del cálculo se preparaban cambiando las conexiones de interruptores y cables.

El cálculo de las tablas de tiro repite dos pasos en intervalos muy breves: avanzar la posición según la velocidad y modificar la velocidad por la gravedad y la resistencia del aire. En la figura de la derecha, cuanto más pequeño es cada paso, mayor es la precisión y más cálculos se necesitan. Según una conferencia de 1974 de Burks, que la había demostrado ante la prensa, una trayectoria de 30 segundos se calculaba en 3 días por una persona dedicada a calcular (entonces llamada computer) y en 20 segundos con ENIAC. El anuncio la llamaba “Este robot matemático” (traducción), pero también decía que (traducción).

x ← x+vxΔt, vx ← vx − k·v·vxΔt (igual para la dirección vertical, restando también la gravedad g)
Δt
tiempo de 1 paso
v
velocidad
k
intensidad de la resistencia del aire (los valores de la figura son un ejemplo elegido por este sitio)
Lo que se cree saberLo que suele decirse:ENIAC se presentó como un cerebro electrónico
Según la fuente original:El anuncio del Departamento de Guerra decía expresamente que “no… sustituye el pensamiento humano original” (traducción). La expresión (traducción) fue creada por los titulares de los periódicos, y ese mismo año Hartree, en Gran Bretaña, también protestó contra un titular.

Qué muestra la figura:ENIAC era una máquina que calculaba tablas de trayectorias de proyectiles de artillería. Al actualizar posición y velocidad en intervalos cortos, pasos más pequeños dan mayor precisión y requieren más cálculos.

151949 · Regla de aprendizaje

Las conexiones más usadas se fortalecen

¿Cómo aprende un circuito neuronal a partir de la experiencia?

En 1949, en la página 62 de , el psicólogo Donald Hebb planteó una hipótesis. Cuando la célula A participa repetidamente o de forma persistente en la activación de la célula B, se produce algún cambio en una de las células o en ambas, y aumenta la influencia de A en la activación de B. La idea es que cuanto más se usa una conexión, más fuerte se vuelve. En la misma página escribió también que no hay pruebas directas de ese mecanismo.

La figura de la derecha es el ejemplo más sencillo. B siempre se activa cuando llega la señal de comida. La conexión de A (el sonido de una campana) a B es débil al principio. Cada vez que A y B se activan juntas, la conexión se fortalece. Cuando supera el umbral, la campana por sí sola activa B. La campana y la comida son una analogía de este sitio.

Esta idea se llama y fue uno de los puntos de partida tanto de la investigación sobre el funcionamiento del cerebro como de los métodos de aprendizaje de las redes neuronales artificiales.

w ← w+η·xA·yB
w
fuerza de la conexión de A a B
η
rapidez con que la conexión se fortalece (tasa de aprendizaje)
xA, yB
1 cuando se activa A o B
Lo que se cree saberLo que suele decirse:Hebb dijo que las células que se activan juntas se conectan entre sí
Según la fuente original:El libro dice que A “participa en su activación” (traducción). El lema fire together, wire together fue difundido en conferencias por la neurocientífica Carla Shatz.

Qué muestra la figura:Cada vez que A y B se activan juntos, la conexión de A a B se fortalece. Cuando supera el umbral, la campana por sí sola puede activar B.

Fuerza de la conexión w en cada ronda
161949–1954 · Traducción automática

Las palabras cercanas fijan el sentido

¿Qué hace falta para traducir el lenguaje con una computadora?

En 1949, Warren Weaver, de la Fundación Rockefeller, distribuyó entre sus conocidos un memorando llamado , que preguntaba si las computadoras podían traducir el lenguaje. Si se lee un libro a través de una cubierta con un agujero que solo deja ver 1 palabra, no se puede saber si fast significa rápido o fijo en su lugar. Presentó la idea del contexto: si se amplía el agujero hasta ver N palabras a cada lado, se determina el significado.

En la figura de la derecha se puede cambiar el ancho N del agujero. Las frases y la tabla de palabras que sirven de pistas para determinar el significado son ejemplos creados para este sitio. Cuando N es pequeño, la pista queda fuera del agujero y se interpreta mal el significado.

En enero de 1954, IBM y la Universidad de Georgetown realizaron un experimento público de traducción del ruso al inglés con la computadora IBM 701. Tenía 250 palabras y solo 6 reglas gramaticales. Dostert predijo que en 5 años, quizá en 3, la traducción automática “bien podría ser ya un hecho” (traducción) “en áreas funcionales importantes de varias lenguas” (traducción).

significado=tabla(la palabra que da una pista más cercana entre las N palabras de cada lado)
N
ancho del agujero (cuántas palabras se ven a cada lado)
Lo que se cree saberLo que suele decirse:Se dijo que la traducción automática estaría resuelta en 3–5 años
Según la fuente original:El anuncio original incluía una condición. En el mismo acto también se recalcó que todavía no era posible introducir un libro en ruso y obtener uno en inglés. Los resultados de los 10 años siguientes no alcanzaron las expectativas y llevaron al informe ALPAC de 1966 (capítulo 5).

Qué muestra la figura:Ver solo la palabra fast no permite decidir su sentido: “‘Fast’ puede significar ‘rápido’; o puede significar ‘inmóvil’” (traducción). Las N palabras anteriores y posteriores permiten decidirlo, pero si N es pequeño la pista queda fuera de la ventana y se interpreta mal.

171864–1950 · Juegos

Mirar hacia adelante y elegir una jugada

¿Cómo debe elegir sus jugadas una computadora para jugar?

En 1864, Babbage escribió en sus memorias que había pensado que “todo juego de habilidad puede ser jugado por un autómata” (traducción).

En marzo de 1950, Claude Shannon, de Bell Labs, presentó un método en el artículo . En ajedrez hay unas 30 jugadas por turno y, si una partida dura unas 40 jugadas, hay 10 elevado a 120 partidas posibles: no se pueden examinar todas. Por eso, se exploran unas cuantas jugadas por adelantado y se valora la posición resultante con una puntuación f(P). Suponiendo que en el turno propio se elige la puntuación máxima y en el del adversario la mínima, se trasladan las puntuaciones hasta la posición actual (hoy se llama método minimax).

La figura de la derecha es un árbol con la misma forma que la figura 2 del artículo. Se pueden cambiar las puntuaciones para observar qué jugada se elige.

mejor jugada=maxi minj f(MijMiP)
P
posición actual
Mi
jugada propia
Mij
respuesta del adversario
f
función de evaluación de una posición

Qué muestra la figura:Se puntúan posiciones situadas varias jugadas más adelante y se llevan esos valores hasta la posición actual, suponiendo que el rival elige el menor y el jugador propio el mayor (minimax).

181950 · Juego de imitación

Reformular si las máquinas pueden pensar

¿Cómo se debe responder a la pregunta de si las máquinas pueden pensar?

En octubre de 1950, Turing escribió en un artículo que el planteamiento “¿Pueden pensar las máquinas?” (traducción) “carece tanto de sentido que no merece ser discutido” (traducción), y lo sustituyó por el . La persona que interroga se comunica solo por escrito con 2 personas en otras habitaciones. Originalmente era un juego para adivinar cuál de las dos personas, un hombre y una mujer, era el hombre. Turing consideró cuántas veces se equivocaría quien interroga si una máquina ocupara el lugar del hombre.

El artículo contiene ejemplos de preguntas y respuestas. Al recibir la petición de escribir un poema sobre el puente del Forth, quien responde se niega y dice que no sabe escribir poesía. Si se le pide sumar 34957 y 70764, espera unos 30 segundos y contesta 105621 (el resultado correcto es 105721, según el cálculo de este sitio). También escribió que, si una persona fingiera ser una máquina, enseguida se la descubriría por su lentitud y sus errores al calcular. En la figura de la derecha se puede intentar adivinar cuál de X e Y es la máquina.

El año anterior, el neurocirujano Jefferson había dicho en una conferencia que, mientras una máquina no pudiera escribir un poema a partir de sentimientos que ella misma hubiera experimentado y además saber que lo había escrito, no se podría aceptar que la máquina equivalía al cerebro. Lo formuló así: “¿podríamos aceptar que máquina equivale a cerebro?” (traducción). Turing retomó esa conferencia en su artículo y respondió a su argumento.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Turing propuso la prueba de Turing
Según la fuente original:En el artículo se llama y no aparece la expresión . Tampoco es un artículo que responda a si las máquinas pueden pensar: Turing sustituyó esa pregunta por una pregunta sobre un juego.

Qué muestra la figura:Turing sustituyó “¿Pueden pensar las máquinas?” (traducción) por un juego en el que se intenta distinguir a la máquina mediante un intercambio de texto.

191950–2025 · Comprobar las predicciones

La referencia del 70%

¿Qué ocurrió con las previsiones de Turing?

En su artículo de 1950, Turing escribió que, unos 50 años después, una persona corriente que interrogara durante 5 minutos tendría como máximo un 70% de probabilidad de identificar correctamente. En el mismo párrafo también escribió que era una conjetura y que no había inconveniente en mantenerla separada de los hechos demostrados. En la radio, en 1951, habló de que “al final del siglo… será extremadamente difícil adivinar si las respuestas” (traducción) proceden de una persona o de una máquina. En un debate de 1952, para un formato que permitiera cualquier pregunta, respondió: “al menos 100 años” (traducción).

La figura de la derecha es una escala con los años en el eje horizontal y la proporción de identificaciones correctas en el vertical. Según un artículo de revisión de 2000, ningún programa había ganado todavía el gran premio de los concursos con premios en dinero, y las máquinas solían ser identificadas enseguida. En marzo de 2025, investigadores de una universidad estadounidense anunciaron las proporciones de conversaciones de 5 minutos en las que se consideró humano al interlocutor: 73% para GPT-4.5 y 56% para LLaMa-3.1-405B (anuncio de un grupo de investigación). Como el formato consiste en elegir entre 2, las proporciones de identificaciones correctas son 27% y 44%.

Lo que se cree saberLo que suele decirse:Engañar al 30% de los jueces significa aprobar
Según la fuente original:El artículo no fija una nota para aprobar: es una conjetura del propio Turing sobre unos 50 años después. Un artículo de 2000 cita ejemplos de cómo se contó al revés: “final del siglo 20… engañar al interrogador el 70% de las veces” (traducción), es decir, que las computadoras engañarían a quien interroga el 70% de las veces.

Qué muestra la figura:La previsión de Turing era que, unos 50 años después, la probabilidad de identificar correctamente a la máquina sería del 70% o menos. En los experimentos de 2025, los porcentajes de identificación correcta fueron 27% y 44%.

201903–1956 · Computadoras japonesas

Relés, tubos de vacío y fase

¿Qué clase de computadoras se construían entonces en Japón?

En 1952, el Laboratorio Electrotécnico construyó un prototipo de ETL Mark I, la primera computadora automática digital de Japón, con relés de centrales telefónicas. En marzo de 1956, Bunji Okazaki, de Fuji Photo Film, terminó casi por sí solo FUJIC, una computadora electrónica con unos 1,700 tubos de vacío. Realizaba cálculos para lentes unas 2,000 veces más rápido que el cálculo manual.

En 1954, Eiichi Goto, estudiante de posgrado de la Universidad de Tokio, inventó el parametrón, un componente original de Japón. Cuando se excita un circuito de bobina y condensador a casi 2 veces su frecuencia de resonancia, comienza una oscilación cuya fase se estabiliza en uno de 2 estados, 0 o π. Estos representan 0 y 1, y el componente se usó como elemento lógico de voto mayoritario. En la figura de la derecha se pueden elegir las 3 pequeñas entradas iniciales y hacer crecer la oscilación. Su fase se ajusta a la de la mayoría.

x″ +ω²(1+h·sin 2ωt)x=0 (la excitación se realiza a 2ω)
x
oscilación del circuito
ω
frecuencia de la oscilación original
h
intensidad de la excitación

Qué muestra la figura:El parametrón de Eiichi Goto aprovecha que la fase de oscilación de un circuito excitado se estabiliza en 2 posibilidades, 0 o π, y decide entre 0 y 1 por mayoría de 3 entradas.

Para terminar

Lo que aún no se sabe en este capítulo

¿Qué significa que una máquina produzca algo nuevo (Lovelace escribió que “no tiene pretensión alguna de crear nada” (traducción)) y qué significa pensar? Lovelace en 1843, Jefferson en 1949 y Turing en 1950 lo debatieron, pero la cuestión sigue sin resolverse. Tampoco se sabe aún si el hecho de que una máquina haya sido considerada humana en un experimento de 2025 significa que piensa.

Quedan cosas que todavía no se han podido confirmar plenamente con las fuentes: el manuscrito del debate radiofónico de 1952, el paradero del Gakutensoku original, el episodio en el que se mostró por primera vez el cumpleaños de Atom, hasta qué punto se habían elaborado los planos de la máquina de tres en raya de Babbage y quién usó primero el nombre .

Las personas de aquella época esperaban que las máquinas jugaran al ajedrez, compusieran música y tradujeran el lenguaje (Poe 1836, Lovelace 1843, Shannon 1950). Y los mecanismos de este capítulo contienen las semillas de las 2 corrientes posteriores de la IA: la que razona con símbolos y reglas (Hobbes, Boole, Turing y Shannon) y la que aprende con redes neuronales (McCulloch y Pitts, Hebb). En el capítulo siguiente, entre 1955 y 1956, nace el nombre .