Lofti A. Zadeh y la lógica borrosa

Este año 2013, la Fundación Fronteras del Conocimiento del BBVA ha otorgado el premio en la categoría Tecnologías de la Comunicación y la Información en su quinta edición a Lotfi A. Zadeh por la invención y desarrollo de la fuzzy logic o lógica borrosa (LB) o difusa. El jurado estuvo de acuerdo en que su aportación había sido “un avance extraordinario” que permitió a las máquinas trabajar con conceptos imprecisos, de la manera en que lo hacen los humanos, y así “permitir resultados más eficientes y ajustados a la realidad”.

Lotfi A. Zadeh nació en 1921 en Baku, capital de la antigua República Soviética de Azerbaiyán, donde su padre, iraní, trabajaba como periodista. Cuando cumplió los diez años, se mudó con su familia a Irán y prosiguió sus estudios en la escuela presbiteriana americana. Luego, se desplazó a Estados Unidos, donde, después de pasar por el MIT, se incorporó en 1959 al departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación de Berkeley, en el que empezó a dirigir el área de Soft Computing en 1991. Aunque es ciudadano estadounidense, ha conservado la nacionalidad iraní.

En 1965, Lotfi Zadeh propuso su teoría sobre la lb en un trabajo que acabó siendo de los más citados del siglo XX. La idea central es que la lógica clásica impone que un elemento esté claramente demarcado en una exposición. Pero, según Zadeh, la realidad es más compleja. Hay grupos, clases, cuyos límites son indeterminados. Por ello la lb establece un puente entre la lógica clásica y el mundo real.

Más de dos decenios después, el inventor de la lb introdujo una nueva idea: la de soft computing, una metodología híbrida que engloba la lógica borrosa, las redes neurales, los algoritmos evolutivos y el razonamiento probabilístico. Así la lb entra a formar parte de los procesos de toma de decisión de los sistemas y de los ordenadores que de este modo son capaces de evaluar entre grados y tonalidades de la realidad.

En los últimos cincuenta años, esta metodología ha generado alrededor de cincuenta mil patentes solo en Japón y Estados Unidos. Los principales avalistas de la teoría de la lb han sido todas las aplicaciones prácticas que ha generado. Que un método esté o no conectado con la realidad se demuestra cuando puede emplearse en productos que forman parte de la cotidianeidad del día a día. La lb permite integrar elementos de perfiles imprecisos, como todo lo que tiene relación con grados y matices. Por ejemplo, en el caso de las lavadoras, esta técnica permite seleccionar un ciclo modulando su duración y velocidad con el nivel de suciedad de la ropa de una forma más económica que otros métodos. Otros campos similares son los buscadores de internet, las cámaras de vídeo, la instrumentación médica, las plantas de tratamiento de aguas residuales o el control inteligente de motores para coches.

Sin embargo, lo que hizo especialmente famosa a la lb fue su contribución a la mejora de las técnicas en la conducción de metros y ferrocarriles; el ejemplo más conocido es el del tren de Sendai, en Japón.

En el acto de entrega del premio, el propio Zadeh recordó que su teoría no ha estado libre de controversia. La lb ha sido recibida con entusiasmo por algunos científicos e instituciones pero también con gran escepticismo por parte de algunos sectores académicos y profesionales. No todos creen que la teoría de los conjuntos borrosos sea algo consistente desde el punto de vista científico y matemático. La controversia con la lb empieza por su propio nombre, que, según Zadeh, tiene connotaciones peyorativas en lengua inglesa. Según el premiado, este ha sido el motivo de que sus teorías hayan tenido más aceptación en los países asiáticos, que adoptan más fácilmente “matices del gris”, que en el “cartesiano” Occidente cuya tradición requiere que las cosas sean blancas o negras.

Quizá por ello el país más receptivo a las aplicaciones de la LB fue Japón, que apoyó su empleo en los sistemas automáticos de trenes y metros de la ciudad de Sendai. Según afirmaban los impulsores de esta tecnología, los sistemas de aceleración y de frenado producían un menor coste de energía eléctrica y una experiencia de viaje más suave para los pasajeros.

Uno de los críticos más conocidos de la LB y sus aplicaciones fue el recientemente fallecido Robert A. Pease. Graduado en el MIT, fue ingeniero de aplicaciones en la National Semiconductor Corporation y experto en circuitos integrados, además de divulgador científico, escéptico y colaborador de la revista Skeptics del conocido periodista científico e historiador Michael Shermer.

Bob Pease discutía las ventajas de la lb sobre los sistemas convencionales, que tan bien conocía. Para él, la mayoría de afirmaciones sobre el valor de esa metodología se basaban, principalmente, en el desconocimiento técnico de sus analistas. En el famoso caso del tren de Sendai, Bob Pease opinaba que resultaba menos eficiente que otros sistemas a la hora de economizar energía, y que solo aparentaba serlo más a causa de un fallido análisis computacional realizado en 1985 y nunca revisado, y a causa de que la única investigación científica seria se efectuó antes de que el tren se pusiera en circulación. Reconocía que era un buen tren, suave y bien construido, pero que, por sus características, no podía ir más deprisa que los demás ni consumir menos energía. En su opinión y en la de otros escépticos, los documentos técnicos en que se fundamentaban tales afirmaciones eran “triviales”, estaban escritos con símbolos “esotéricos” y redactados en “fraseología erudita y oscura”, incomprensible hasta para quienes aplicaban la LB.

Sea como fuese, el propio Pease admiraba las dotes intelectuales y la imaginación de Lotfi A. Zadeh. Y su deportiva capacidad para aceptar el diálogo y la controversia con sentido del humor. El mismo Zadeh contó en distintas ocasiones el deseo expresado por un buen amigo, escéptico ante la LB: “Lotfi, espero vivir lo suficiente para verte invitado a la Casa Blanca y que el presidente te imponga una medalla por tomarles el pelo a los japoneses haciéndoles creer que la lb es una buena idea.”

Una excelente anécdota que pone la guinda a un desafío intelectual que quienes somos legos en tan sofisticada materia podemos disfrutar. ~

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Comentarios (1)

Mostrando 1 comentarios.

Excelente noticia el premio para Zadeh.

Y si, la lógica borrosa funciona y tiene multiples aplicaciones, sólo que su uso implica una cierta heuristica (no puede ser más oportuno el artículo de gabriel zaid al respecto: http://www.letraslibres.com/revista/convivio/heuristica) para definir la forma específica de las funicones lógicas en sus aplicaciones. y como toda heurística sus resulatdos no necesariamente son exactos sino suficientemente bueno para ser usados.

Por otro lado la lógica borrosa se reduce a la conocida logica booleana-aristotélica en el caso límite, así que es consistente.

La computación suave surgió como respuesta a la rigidez de la inteligencia artificial tradicional, que estaba llevando a una creciente complejidad de los algoritmos, en el tratamiento de problemas del mundo real. Quizá sólo le faltó agregar el estudio de los comportamientos emergentes de uan serie de actores (robots o autómatas artificiales simulados en la computadora) con una programación simple pero que al actuar en conjunto generan un comportamiento complejo.

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