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13 de mayo de 2016

Más allá de Alan Turing: sus aportaciones a la inteligencia artificial y a la biología matemática.

A pesar de, su prematura muerte en 1954, Alan Turing ha sido uno de los matemáticos más brillantes e influyentes del siglo XX. Con su trabajo no sólo sentó las bases teóricas de la informática sino también abrió el campo de la inteligencia artificial y el de la biología matemática. Además de su labor como matemático, dejó un número importante de documentos sin concluir con comentarios, anotaciones y observaciones acerca de la "maquinaria inteligente" y de la morfogénesis.

La muerte de Alan Turing no le permitió concluir sus investigaciones en la Universidad de Manchester. Durante su estancia, Alan Turing abordó el diseño de modelos de circuitos neuronales para estudiar el cerebro humano que él denominaba "maquinaria inteligente". En ese mismo año, Belmont Forley y Wesley Clark lograron la simulación, en un ordenador, de una red de 128 neuronas "capaces de reconocer patrones sencillos tras una fase de entrenamiento." Observaron que, si se eliminaba un 10% de las neuronas, la red no perdía su capacidad de reconocimiento de patrones. El modelo de Forley y Clark consistía en neuronas conectadas entre sí al azar, asociando a cada conexión un valor de peso, el resultado era algo parecido a una red Mc Culloch- Pitts. En 1956, dos años después de la muerte de Alan Turing, John McCarthy acuñó el término inteligencia artificial durante una conferencia en la universidad de Barmouth. Un año más tarde, en 1957, Frank Rosenblatt desarrolló el perceptrón. A partir de éste, surgieron otros modelos de redes neuronales artificiales, como, por ejemplo, las redes con retropropagación que permiten reconocer letras, números, imágenes, etc. Actualmente, estas redes de retropropagación están muy presentes en la clasificación del correo electrónico, en el reconocimiento del latido cardíaco del feto para distinguirlo del de la madre, etc. En resumen, ha hecho falta más de medio siglo para que, las ideas acerca de la "maquinaria inteligente" de Alan Turing, formen parte de nuestra vida cotidiana.

En sus últimos años de vida, Alan Turing hizo experimentos pioneros sobre morfogénesis, utilizando los ordenadores de la Universidad de Manchester. La morfogénesis son procesos biológicos que conducen a que un organismo desarrolle una determinada forma.  Alan Turing postuló la existencia de los morfógenos así como la existencia de ciertos procesos físico- químicos y fenómenos como la activación o la inhibición responsables de los procesos de diferenciación celular que estaban detrás de las etapas por las que pasa una célula hasta alcanzar o convertirse en una célula especializada. La idea central era que, las posiciones de las células de un embrión, aún sin diferenciar, contienen morfógenos que controlarían posteriormente su desarrollo. La genialidad de Alan Turing fue la predicción de la existencia de los morfógenos, antes que fueran descubiertos muchos años después.  Fue, en los años 60, cuando Lewis Wolpert redefinió el concepto de morfógeno, introducido por Turing, tras descubrir una proteína con estas características en la mosca del vinagre Drosophila melenogaster. Los morfógenos pueden ser sustancias químicas, desde proteínas hasta vitaminas, que funcionan controlando los genes. En la actualidad, el modelo propuesto por Alan Turing, ha sido demostrado experimentalmente. Sin embargo, algunos sostienen que la morfogénesis ocurre de otra forma, a la postulada por Alan Turing. Las células seguirían un plan maestro por el que las células del embrión se irían especializando, como consecuencia de una serie de transformaciones, cuya explicación estaría en las propiedades mecánicas de esas células. Esta teoría está respaldada por investigadores como Conrad Waddington, Murray Gell- Mann o Brian Goodwin.