ratón poderoso

CON MUSEO

En una película granulada filmada en Bell Laboratories en 1952, el matemático e investigador de Bell Labs Claude Shannon, SM '40, PhD '40, está junto a una máquina de su propia construcción. Construido por primera vez en 1950, fue uno de los primeros ejemplos de aprendizaje automático del mundo: un ratón robótico para resolver laberintos conocido como Teseo. El Teseo de la mitología griega antigua navegó por el laberinto de un minotauro y escapó siguiendo un hilo que había usado para marcar su camino. Pero el juguete electromecánico de Shannon pudo recordar su camino con la ayuda de los interruptores de relé del teléfono.

Cuando comienza la película, el ratón con ruedas de Shannon explora metódicamente su entorno: un laberinto de 25 cuadrados. Shannon les dice a los espectadores que las paredes de metal del laberinto se pueden reorganizar libremente, por lo que Teseo debe usar una pequeña computadora para aprender el diseño de nuevo cada vez. Pero el ratón, un diminuto dispositivo de madera que contiene una barra magnética y está adornado con bigotes de alambre, es demasiado pequeño para contener una computadora, dice. En cambio, la maquinaria está escondida debajo del suelo del laberinto, una serie de circuitos de retransmisión telefónica que ha reutilizado para hacer algo que nunca antes habían hecho: aprender.

Debajo del piso de metal del laberinto, un electroimán montado en un carro motorizado puede moverse hacia el norte, sur, este y oeste; a medida que se mueve, también lo hace Teseo. Cada vez que sus bigotes de cobre tocan una de las paredes de metal y completan el circuito eléctrico, suceden dos cosas. Primero, el interruptor del circuito de relé correspondiente cambia de encendido a apagado, registrando ese espacio como si tuviera una pared en ese lado. Entonces Teseo gira 90° en el sentido de las agujas del reloj y avanza. De esta forma, se desplaza sistemáticamente por el laberinto hasta llegar al objetivo, registrando las salidas y paredes de cada casilla por la que pasa.

Estas fotos, publicadas en la revista Life en 1952, muestran el camino que siguió Teseo mientras aprendía un patrón de laberinto y el camino directo que siguió en su segundo viaje por el mismo laberinto.

Mientras Theseus trabaja en el laberinto, la película pasa a otras imágenes mientras Shannon habla sobre la red telefónica de AT&T. Más o menos un minuto después, el espectador vuelve al laberinto, donde Shannon, con el ratón en la mano, nos dice que ha terminado de aprender. Shannon lo vuelve a colocar en el laberinto y, una vez que se libera, Theseus y su imán incrustado son guiados por el carro electromagnético a lo largo del camino indicado por los interruptores de relé que se dejan en la posición de encendido. En tan solo 18 segundos, se desliza infaliblemente hacia el objetivo, un trozo de queso de latón que activa un zumbador cuando lo tocan los bigotes de cobre.

Antes de trabajar en Bell Labs, Shannon ya había dejado su huella como estudiante en el MIT, donde demostró que la lógica booleana se podía aplicar a los circuitos electrónicos, un concepto que sentaría las bases para la computación digital. El eminente científico cognitivo Howard Gardner más tarde llamaría a su tesis de maestría de 1940, A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits, posiblemente la tesis de maestría más importante y también la más famosa del siglo.

En 1948, Shannon había introducido el concepto de teoría de la información en A Mathematical Theory of Communication, un artículo que proporcionaba pruebas matemáticas de que toda comunicación se puede expresar digitalmente. La idea de que la información podría reducirse a 1s y 0s fue revolucionario en la década de 1940, cuando gran parte del sistema telefónico aún dependía de los operadores que usaban conmutadores manuales para realizar conexiones analógicas por cable entre teléfonos. De hecho, fue tan revolucionario que hubo muchas personas que no estaban de acuerdo con Shannon, dice Mazin Gilbert, vicepresidente de tecnología y sistemas avanzados de AT&T Labs. No vieron el profundo avance que él tenía. Durante décadas, muchos dudaron de que la comunicación pudiera ser completamente digital y pasaron años antes de que la gente comenzara a probar y comprender la visión de Shannon. Incluso en los años 90, a los académicos les costaba entender de qué estaba hablando Shannon, dice Gilbert. Se adelantó varias generaciones a su tiempo.

Theseus también se adelantó a su tiempo e inspiró a todo el campo de la IA, dice Gilbert. El ratón, que apareció en Ciencia popular , Hora , y Vida revistas el mismo año en que se hizo la película de AT&T, se aprendió puramente a través de prueba y error. Esta prueba y error aleatorios es la base de la inteligencia artificial, dice Gilbert.

Según muchos relatos, Shannon se sentía incómodo con su creciente fama; fue solitario durante su tiempo como profesor en el MIT, asesorando solo a siete estudiantes graduados durante su mandato de 22 años. En cuanto a Teseo, se construyeron varias versiones del laberinto en Bell Labs con fines de demostración, incluida la máquina montada en un espejo en el video de 1952. Si bien el laberinto original ya no funciona, sigue siendo parte de la colección del Museo MIT.

Shannon hizo el laberinto original de Teseo en casa, con la ayuda de su esposa, Betty, ella misma matemática en Bell Labs. ¿AT&T tenía un taller mecánico que podría haberlo construido para él? Si. Pero lo construyó en casa porque quería, dice el historiador de AT&T Sheldon Hochheiser. Le gustaba jugar, le gustaba construir cosas... [era] parte de su genialidad. Pero si bien es posible que lo haya construido principalmente por diversión, el laberinto de interruptores de autoaprendizaje y movimiento automático de Shannon les dio a los investigadores de Bell Labs una mejor comprensión de la red laberíntica del sistema de conmutación telefónica de AT&T. En una descripción escrita del proyecto, Shannon señaló que su máquina era capaz de resolver [por prueba y error], recordar la solución y también olvidarla en caso de que la situación cambie y la solución ya no sea aplicable. Los conocimientos obtenidos del proyecto Theseus permitieron a AT&T mejorar la memoria mecánica y el enrutamiento de su red telefónica.

Estos interruptores de relé debajo del piso del laberinto sirven como cerebro para Teseo, el ratón que resuelve laberintos. Museo del MIT

Pero no todos los artilugios de Shannon tenían aplicaciones prácticas. Siempre he perseguido mis intereses sin tener mucho en cuenta el valor final o el valor para el mundo, dijo en una entrevista de 1992. He pasado mucho tiempo en cosas totalmente inútiles. Fue a donde lo llevó su inspiración, que a menudo eran juguetes y juegos, incluidas máquinas para jugar al ajedrez, un solucionador de cubos de Rubik, palos saltadores que funcionan con gasolina y una máquina que, cuando se enciende, hace que una mano mecánica salte. una caja y se apaga sola.

El humor irónico de Shannon surge al final de la película de Teseo. Mira directamente a la cámara y observa que el método que usa el mouse está matemáticamente garantizado para resolver cualquier laberinto posible. Y luego, en broma, atrapa al ratón en un solo cuadrado.

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