La Inteligencia Artificial y el renacimiento de la industria manufacturera

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Varios países europeos, Estados Unidos y China están invirtiendo en el desarrollo de tecnologías punta en el campo de la inteligencia artificial (IA) en la actualidad, y hay una fiera competencia entre los profesionales del sector. En este artículo, el autor, un investigador de primer orden, señala que la inteligencia artificial es “el campo en el que Japón puede demostrar su auténtica capacidad y potencial tecnológico”.

Un tercer boom en la investigación de la inteligencia artificial

La inteligencia artificial (IA) experimenta un nuevo boom. Los orígenes del campo de la inteligencia artificial los encontramos en 1956, año en el que se acuñó el término. Hoy, con casi 60 años de historia, este campo vive su tercer boom.

Algunos ejemplos conocidos de IA son el programa que ha sido capaz de ganar en el shōgi a profesionales, el software de IBM ‘Watson’, que logró alzarse como vencedor en un concurso de preguntas y respuestas, o la asistente de voz instalada en los iPhones conocida como ‘Siri’. Hoy el desarrollo de estas tecnologías continúan avanzando con una fuerza incontenible especialmente en el campo del aprendizaje profundo (en inglés, deep learning).

Un ejemplo es la tecnología de reconocimiento de imágenes. Para las computadoras reconocer que la imagen que están viendo es una flor, un barco de vela o una taza de café es una tarea complicada, y se ha asegurado que es difícil que logren superar al ser humano en esto en las próximas décadas.

Marvin Minsky, uno de los líderes en la investigación de la IA, afirma que “las computadoras tienen dificultades para hacer tareas que los niños realizan de manera sencilla”, como por ejemplo jugar con bloques de madera. El reconocimiento de imágenes es uno de los ejemplos más representativos de esto. “Una tarea sencilla para el ser humano, pero difícil para las computadoras”, asegura.

El software de reconocimiento de imágenes supera las capacidades del ser humano

En 2012 se hicieron rápidos progresos en la tecnología del aprendizaje profundo, y apenas tres años después las computadoras han logrado superar al ser humano en precisión en el reconocimiento de imágenes. En 2015 Microsoft y Google anunciaron en febrero y marzo respectivamente que habían logrado desarrollar programas de reconocimiento de imágenes que superaban las capacidades del ser humano. Las computadoras han logrado dar un gran salto adelante al lograr distinguir correctamente qué hay o a quién ven en una imagen.

A través del aprendizaje profundo lo que se está consiguiendo es el “aprendizaje de expresiones características”, es decir, que la computadora pueda discernir por sí misma dónde debe fijar su atención en el mundo real.

Hasta ahora todos los mecanismos de IA (o si se me permite, todos los modelos y procedimientos tecnológicos) solo extraían los aspectos más importantes del mundo real, dejando de lado lo menos importante, para crear un modelo que hiciera posible una computación eficiente. Era por tanto el ser humano el que decidía qué aspectos de la vida real debía tener en cuenta la computadora. Esto resultó ser un enorme problema. Significaba que aunque existían procedimientos de computación automática, la participación del ser humano en sus primeros pasos seguía siendo imprescindible. La tecnología del aprendizaje profundo está empezando a resolver este problema y este es sin duda un gran avance.

Rápidos avances en las empresas y las universidades de otras partes del mundo

Algunos de los protagonistas de esta innovación tecnológica los encontramos entre los investigadores de los Estados Unidos y Canadá, y en las empresas de Silicon Valley. Francia les pisa los talones con sus rápidos avances en uno de sus bastiones, la teoría matemática, y el capital chino también quiere hacerse con una parte del pastel.

Google, que se ha centrado desde sus comienzos en la investigación de la IA, sigue apostando fuerte en este campo. Prueba de ello fue la contratación en 2013 del profesor Geoffrey Hinton, una figura clave del aprendizaje profundo que había logrado importantes avances en este campo el año anterior, o la compra en 2014 de la empresa emprendedora británica DeepMind Technologies por 40.000 millones de yenes. En el momento esta inversión sorprendió a muchas personas, pero a día de hoy parece que fue acertada.

Facebook también ha creado departamentos para investigar la IA en Nueva York y París a los que destina un gran presupuesto. El director de estos departamentos es el profesor de la Universidad de Nueva York Yann LeCun, que es francés de nacimiento. En el aprendizaje profundo es de importancia capital la teoría matemática, un campo en el que Francia destaca y en el que está reforzando su protagonismo. Parece que la estrategia de Facebook se extiende desde la costa este de los Estados Unidos a Europa.

El gran atraso de Japón en este campo

Por otra parte, la empresa dueña de la mayor herramienta de búsqueda de China, Baidu, ha creado también su propio centro de investigación de aprendizaje profundo liderado por Andrew Ng, un investigador de renombre en la Universidad de Stanford. Este estadounidense de origen chino ha sido educado en Hong Kong, Singapur y los Estados Unidos. La estrategia de China es combinar el talento de los investigadores de origen chino esparcidos por todo el territorio estadounidense con grandes inversiones de capital.

Además de estos gigantes de internet, también están proliferando un sinnúmero de empresas emprendedoras que están haciendo progresos para aprovechar el potencial de las tecnologías de la IA (o bien del aprendizaje profundo). Estados Unidos, donde internet se ha extendido de manera abrumadora, va un paso por delante en esta nueva era de las tecnologías de IA y está luchando para seguir manteniendo esta ventaja. Los rivales directos de los Estados Unidos son todos asiáticos: Baidu y la Universidad Tsinghua en China, la Universidad de Hong Kong y la Universidad Nacional de Singapur. Japón forma parte de un segundo grupo más retrasado.

El padre del aprendizaje profundo es japonés

Pese al mencionado retraso, en Japón hay un potencial latente.

La primera persona del mundo que habló de la idea del aprendizaje profundo fue de hecho un japonés. En 1980 Fukushima Kunihiko, miembro entonces del Centro de Investigación de Tecnologías de Radiotelevisión de la NHK, habló de un dispositivo al que llamó “Neocognitron”. Aunque este aparato podía reconocer caracteres, pasó prácticamente desapercibido, si bien es cierto que con el paso del tiempo este primer dispositivo ha sido considerado como el alma de la tecnología de computación que ha ido evolucionando hasta hoy. Por otra parte, las bases de la tecnología del aprendizaje profundo las encontramos en la investigación de las redes neuronales, cuyo pionero fue el profesor emérito de la Universidad de Tokio Amari Shun’ichi. A pesar de que supera ya los 80 años, el profesor Amari sigue lleno de vitalidad y es frecuente oir su nombre en conferencias sobre el aprendizaje profundo.

¿Se trata de dos ejemplos aislados de japoneses que han jugado un papel fundamental en el mundo? En absoluto. Y para prueba de ella el siguiente texto: “Vamos a aumentar la productividad del sector servicios (los trabajos que se realizan en oficinas). Y para ello no utilizaremos solo texto, sino también imágenes y sonido”.

A primer vista parece que esta frase podría ser el lema de cualquier empresa emprendedora reciente, tal vez una dedicada al aprendizaje profundo. O quizás a muchas personas les recuerde la misión de Google: “Organizar la información del mundo y hacerla universalmente accesible y útil”.

El mundo fija su atención en el “proyecto para crear computadoras de quinta generación” de Japón

En realidad la anterior frase forma parte de la propuesta de un proyecto para crear computadoras de quinta generación que comenzó en 1982 como parte de un proyecto nacional a gran escala en el campo de la IA.

Este proyecto es anterior a la aparición de las computadoras personales, y contó con un presupuesto de 57.000 millones de yenes otorgado por el Ministerio de Comercio Internacional e Industria de esa época para investigar la IA. Muchos investigadores de primer nivel visitaron Japón después de esta iniciativa, y se dice también que en los Estados Unidos y Europa se produjeron importantes debates para contrarrestar esta estrategia japonesa.

No obstante, parece que en 1982 esta iniciativa era demasiado vanguardista para su época. Es una idea que incluso hoy sería útil sin problema. O mejor dicho, es el tipo de iniciativa que precisamente hoy sería valiosa sin duda. Se suele decir sin embargo que el proyecto para crear computadoras de quinta generación fracasó porque era demasiado avanzado para su tiempo y no se supo dilucidar la dirección correcta que debía seguir su desarrollo tecnológico.

En aquella época no se tenían datos suficientes. Internet todavía no se había extendido por el mundo, no existía la web, y no había manera de aumentar la productividad del sector servicios. Pero si volvemos la vista atrás unos treinta años podemos afirmar que realmente este proyecto iba en la dirección correcta.

A veces imagino que de haber aparecido la web una década antes, Japón habría ocupado el lugar de lo que hoy Silicon Valley representa. Dicho proyecto, puesto en marcha en la época del rápido crecimiento económico de Japón, puede considerarse como el punto clave en el que Japón se acercó más al estatus de “primera potencia”. Al investigar sobre este proyecto para crear computadoras de quinta generación me ha sorprendido más su fuerte voluntad de llegar a ser número uno y la estrategia para conseguirlo, que sus contenidos tecnológicos.

El potencial de Japón en la inteligencia artificial

En adelante el desarrollo de la IA tendrá un gran impacto en numerosos campos como la automoción, la maquinaria industrial u otros sectores manufactureros, en infraestructuras sociales como el transporte o la logística, en la prevención del crimen y en la seguridad, en la robótica, en la medicina y la enfermería, etc. El valor añadido de este impacto será enorme.

A decir verdad, Japón es un país ideal para la inteligencia artificial, y expongo varias razones a continuación.

1: Más necesidades ante una población altamente envejecida y en disminución

A medida que la población disminuye surge la necesidad de aumentar la productividad, por lo que existe una alta demanda social de IA (o mejor dicho, de IA aplicada a la tecnología robótica).

2: Una amplia disposición de recursos humanos relacionados con la IA

Japón también cuenta con una gran cantidad de recursos humanos gracias al proyecto para la creación de computadoras de quinta generación. Los que por aquel entonces eran estudiantes son hoy los profesores que educan a las nuevas generaciones. La Asociación Japonesa de Inteligencia Artificial cuenta hoy con 3.000 miembros, un grupo numeroso si lo comparamos con los 5.000 o 6.000 miembros de la Asociación para el Avance de la Inteligencia Artificial (AAAI, por sus siglas en inglés) de ámbito mundial. Aunque por contraste, las asociaciones relacionadas con tecnologías de la información en Japón cuentan con menos miembros. Por otra parte, en Japón muchas personas han vivido el primer y segundo boom de la IA, por lo que hay un alto nivel de comprensión de la materia.

3: Una tecnología que requiere inteligencia y seriedad

La interconexión de las distintas fuentes de información es lo que da valor a internet, y los negocios que triunfan son los que logran dar una respuesta a las necesidades de hoy en día. El valor no cambia en el IA, pero tiene una comprensión matemática de sus fundamentos, y en ella es importante la configuración exacta de todos los parámetros. Es este precisamente el talento por el que destacan los ingenieros de la industria manufacturera.

4: El idioma no importa

En internet el idioma se presentaba absolutamente como una barrera insalvable. Sin embargo la IA, que funciona con algoritmos, no sufre apenas la desventaja de la diferencia entre los idiomas.

5: Una fuerte conexión con el hardware

Es muy probable que podamos vender la IA integrada en algunos productos, el que ha sido hasta ahora uno de los más exitosos patrones de negocios de Japón. El aprendizaje profundo tiene una estrecha relación con la tecnología de sensores y la robótica, algo que ayudará a impulsar la fuerza de Japón en este campo.

¿Podrá revivir la industria manufacturera gracias a los sensores de imagen y otros avances?

Si pensamos en lo anteriormente expuesto, se puede vislumbrar un camino para devolver a la industria manufacturera japonesa su antiguo esplendor. Es una gran oportunidad para las industrias relacionadas con la imagen, los sensores, la seguridad, la logística, la robótica y las infraestructuras. ¿Pero podrá Japón aprovechar esto? Esta es precisamente la llave que regirá el porvenir de Japón.

Hasta ahora los esfuerzos que se han hecho en Japón no han estado del todo mal. Tanto el país como su industria avanzan rápidamente y tratan de aprovechar las oportunidades que les brinda la IA. Del lado de la industria, Dwango (una empresa de telecomunicaciones) ha establecido su propio centro de investigación de IA, y un buen número de grandes empresas como Recruit tienen planeado hacer lo mismo.

También están apareciendo seguidamente empresas emprendedoras en este sector. La que mayor fortaleza tecnológica ha demostrado hasta ahora es PFI (Preferred Infraestructure), que ha fundado la empresa PFN (Preferred Networks) como una compañía especializada en el aprendizaje profundo y en el internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés). Es una de las estrellas que brillan en el horizonte de la industria japonesa.

Por otra parte, el ministerio de Economía, Comercio e Industria ha establecido el Centro de Investigación de la Inteligencia Artificial en el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada a cargo del exprofesor de la Universidad de Tokio Tsuji Jun’ichi, que anteriormente había trabajado en el Centro de Investigación de Microsoft en China, y actualmente está avanzando en el proceso de contratar a investigadores y organizar el funcionamiento del mismo. El ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología también está llevando a cabo estudios en torno a la IA para determinar las próximas grandes tendencias científico-tecnológicas. Por su parte, el ministerio de Asuntos Internos y Comunicaciones se prepara para el nuevo panorama de la comunicación y la inteligencia discutiendo incluso posibilidades como la “singularidad” tecnológica, que es el momento en el que la IA supera al ser humano. Por mi parte, me gustaría poner manos a la obra cuanto antes para crear un programa educativo centrado en la IA (el aprendizaje profundo) en la Universidad de Tokio, y he recibido ya numerosos apoyos de la industria.

¡Luchemos para convertirnos en los líderes mundiales en IA!

Aunque no podemos hacer predicciones al respecto, tenemos una gran oportunidad delante. Y hasta ahora no está del todo mal lo que se ha hecho. Nosotros tenemos la oportunidad de convertir la IA en un gran legado para las próximas generaciones, más que en una pesada carga.

Me gustaría que este boom de la IA tomara la dirección correcta. Sin duda la IA se convertirá en una oportunidad para revivir la industria manufacturera de Japón. Esto nos permitiría mantener nuestros niveles de productividad y disfrutar de una vida confortable aun con una población decreciente. Japón puede desempeñar un papel principal en la construcción de la sociedad del futuro con mayores comodidades, más seguridad y más tranquilidad, en la que la gente pueda trabajar y vivir de manera más humana.

Fotografía del encabezado: En 2011, la IA “Watson” (en el centro) desarrollada por IBM participó en el concurso estadounidense ‘Jeopardy!’, obteniendo una victoria aplastante ante una serie de contrincantes humanos. La fotografía muestra una ronda de exhibición. (AP/Aflo)

(Traducido al español del original en japonés)

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