La amenaza de los enjambres artificiales inteligentes

El libro "Prey" (presa), de Michael Crichton, narra el evento de un conjunto de enjambres de nanorobots que escapan del control de su fabricante y la lucha de un programador especialista en inteligencia artificial, para resolver la situación. Como en otras novelas de este autor, que gustaba escribir sobre los temas más actuales en clave de ficción de ciencia, se aborda la trama haciendo notar sobre decisiones morales y la ética en el uso de las nuevas tecnologías. 

La historia, que es atrapante, analizada fríamente peca de abuso de las capacidades de razonamiento y adaptación de los nanorobots. No es que lo que se plantee sea fantasioso o mágico, sino algo exagerado para el estado del arte tecnológico actual. Aferrándonos a lo dicho por Arthur C. Clarke - en la revisión de 1973 de su ensayo "Hazards of Prophecy: The Failure of Imagination" -  "Toda tecnología lo suficientemente avanzada es indistinguible de la magia", podríamos cerrar los ojos y dejarnos atrapar por el thriller que nos propone el libro. Consciente de esto, Crichton abre la obra con una cita del paper "Artificial Life: the coming Evolution" de Doyne Farmer y Aletta Belin de 1991 donde alerta sobre el potencial desastre para la humanidad en un lapso de 50 a 100 años por la emergencia de la vida artificial. Han pasado casi 25 años de la afirmación de Farmer y Belin... dónde estamos parados hoy?

Prey, fue editado en Argentina por primera vez en 2003 por Editorial Sudamericana. Llego a mis manos por el año 2009. Me llamó la atención que en sus últimas páginas incluía una bibliografía donde el interesado podía interiorizarse en las tecnologías que explora la historia. Algunos de los libros o artículos mencionados los había utilizado yo en mi tesis de ingeniería.  

El libro explora algunos de los siguientes temas: la inteligencia artificial, los sistemas multiagentes, nanotecnología, algoritmos genéticos, teoría de la complejidad y la emergencia.  Abordarlos todos juntos es algo que escapa a un artículo. Así que en este escrito inicio por los sistemas multigantes.

Los sistemas multiagentes son el nombre con los que se conoce a la inteligencia artificial distribuida. En un sistema multiagente conviven agentes capaces de interactuar entre así donde cada uno de ellos - o conjunto de ellos - tiene sus propios objetivos y debe cooperar o competir con el resto para llevarlos a cabo. La interacción incorpora tres elementos: la colaboración, la coordinación y la resolución de conflictos.

Cada agente es un sistema de computación (eventualmente podría también tener una interfase física con sensores y actuadores con los que interactúa con el exterior) que se encuentra situado en un ambiente y es capaz de un comportamiento autónomo con la misión de cumplir sus objetivos de diseño.

El ambiente puede ser un entorno virtual como la world wide web o algo concreto y real como la exploración espacial o una planta industrial. La autonomía implica la capacidad de tomar decisiones por cuenta propia sin la intervención humana o de otros sistemas.

Conjunto de robots que pueden interactuar entre si

El conjunto de objetivos que tiene el agente es la razón de ser del mismo, para su concreción intenta ir evaluando la situación actual del ambiente, planear un conjunto de acciones a realizar e interactuar con los otros agentes. La conclusión de esos objetivos son altamente deseables pero no siempre alcanzables.

Un agente tiene un repertorio de acciones posibles. Este set de acciones representa la capacidad efectora del agente o su capacidad de afectar al ambiente. No todas las acciones pueden ser ejecutadas en cualquier momento sino que están atadas a precondiciones que determinan si una acción determinada puede lanzarse.

Los sistemas multiagentes son descentralizados, es decir que no existen jerarquías preestablecidas de agentes donde uno determine que realizan los demás. Además por su complejidad generalmente los agentes tienen una visión local de su entorno y por lo tanto desconocen la situación general. Cada agente debe poder reaccionar a los cambios del ambiente, ser capaces de activamente modificar el mismo persiguiendo sus objetivos y intercambiar información con otros agentes así como negociar para cooperar o para - en caso de tener objetivos antagónicos - no generar una interferencia mutua que no permita cumplir un objetivo.

Para la construcción de sistemas multiagentes es muy importante la sociabilidad entre agentes, por lo tanto existen intentos de construir protocolos y especificaciones abiertos para la comunicación. Un ejemplos es Foundation for Intelligent Physical Agents.

Si bien los agentes per se no tienen que ser inteligentes para poder cumplir un objetivo, la construcción de agentes inteligentes mejora la performance en ambientes complejos, donde el aprendizaje y la adaptación juegan papeles importantes. Técnicas de inteligencia artificial como planeamiento o descubrimiento de conocimientos son utilizados en su construcción.

Un ejemplo actual de uso de sistemas multiagentes es el realizado por Small Spacecraft Technology Program de la NASA, donde generaron dos pequeños satélites con la capacidad de negociar entre ellos para ver quien tiene prioridad en determinado momento para transmitir información al receptor en la tierra teniendo en cuenta diferentes criterios como posición y cantidad de información a transmitir.