Ciencia de lo artificial

Ciertamente, un ordenador es una máquina de propósito general, capaz de emular a cualquier otra máquina. No es una apreciación, sino una verdad matemáticamente demostrada, cumpliendo el test de Touring. La misma máquina que nos hace volar al pasado con un simulador de vuelo, nos permite simular nuestro estado financiero en los próximos veinticinco años, de continuar con nuestra actividad actual (es un decir). La misma máquina que nos permite ver películas nos permite hablar con nuestra nieta que vive a cinco mil kilómetros de distancia. En realidad, es una máquina que permite simultanear el trabajo de un coche, de una bicicleta o de una nave espacial.

La clave es la idea de programa almacenado que formulara von Newman. Se pueden distinguir dos arquitecturas, la de programa almacenado y la de Harvard, para precisar que programa y datos comparten memoria o que se almacenan de forma separada. La máquina de programa almacenado o de von Newman fue una concreción de la máquina universal de Touring del año 1936. Inicialmente, las máquinas tenían los programas cableados, por tanto, no eran reprogramables o almacenaban el programa en cintas de papel que se alimentaban y el procesador traducía a instrucciones ejecutables.

Aunque la primera máquina calificada de computador se puede situar en 1948, concretamente desarrollada en Manchester, ya en 1936, Konrad Zuse anticipó en solicitudes de patente, que las instrucciones se podían almacenar en el mismo almacenamiento empleado para guardar los datos, tanto los que se usaban para calcular, como los resultados obtenidos. Finalmente, triunfó la idea de programa almacenable y modificable en el que se plasman las instrucciones para llevar a cabo el cálculo. Al compartir memoria con los datos, el propio programa es susceptible de ser tratado como datos y sufrir modificaciones, por tanto, aprender.

Con la idea de programa almacenable y modificable, un ordenador se comporta como cualquier otra máquina. Estas ideas de programabilidad y universalidad se han asimilado culturalmente y son familiares incluso entre niños. Tiene su discurso histórico que comienza en torno a 1936-1937, cuando Turing arguyó que cualquier proceso algorítmico podría ser manejado por un ordenador programable. Si comprendemos lo que hace una máquina, podemos comprender cualquier proceso físico. Touring necesitó demostrar que su ordenador podría realizar cualquier proceso algorítmico. No fue fácil. Algo similar ocurrió en 1985 cuando el físico David Deutsch propuso que los procesos algorítmicos son necesarios para todos los sistemas físicos. Cualquier sistema físico posible es perfectamente simulable por un ordenador que opere con medios finitos. Desde un agujero negro a una supernova o el mismísimo Big Bang son simulables en un ordenador. Si tenemos una comprensión completa de la máquina, comprendemos cualquier proceso físico. Un ordenador puede simular cualquier cosa.

Hay que modificar algo para incluir los ordenadores cuánticos. Podremos simular los procesos cuánticos, aunque promueven complejidad, por cuanto todavía no sabemos cómo combinar la mecánica cuántica con la relatividad general. No sabemos cómo simular la gravedad cuántica o cómo evaporar un agujero negro. Estos son los retos. Herbert SImon en su obra 'Ciencias de lo artificial' distingue entre las ciencias de lo natural, como la física, química y biología en que los sistemas estudiados están en la naturaleza, y las ciencias de lo artificial, como las de la computación y económicas, en que los sistemas los crea el humano. Las ciencias artificiales no son casos especiales de las naturales. Como diría Kay, en las ciencias naturales se nos da un mundo y buscamos sus leyes. En la computación, nosotros damos las leyes para construir un mundo. Es posible que exista un principio fundamental que permita unir ambas ciencias.