“Un bon sistema d’intel·ligència artificial anticiparia en dues o tres setmanes l’eclosió d’una nova pandèmia”

Ramón López de Mántaras

Retrat de Ramon López de Mántaras © Curro Palacios Taberner

La intel·ligència artificial (IA), un terme encunyat a finals dels anys cinquanta del segle passat, és un tema freqüent quan es parla del futur del treball o de les ciutats. Les possibilitats d’aplicació de la IA són infinites però, alhora, plantegen reptes ètics sobre la privacitat i el dret a la intimitat. López de Mántaras viu en la primera línia d’aquest àmbit de coneixement des de mitjans dels anys setanta. És un pioner a Espanya i, de fet, amb Luc Steels, ha sigut impulsor de la Declaració de Barcelona, un manifest que proposa un ús adequat de la IA a Europa. Conversem sobre el perquè del protagonisme actual de la IA, els mites que l’acompanyen, els perills que suposa per la privacitat i com pot ajudar a planificar ciutats intel·ligents i sostenibles.

Ramón López de Mántaras és professor d’Investigació del Consell Superior d’Investigacions Científiques i fundador i exdirector de l’Institut d’Investigació en Intel·ligència Artificial (IIIA). Doctor en Física per la Universitat Paul Sabatier de Tolosa (França), Master of Science en Enginyeria Informàtica per la Universitat de Califòrnia-Berkeley i doctor en Informàtica per la Universitat Politècnica de Catalunya. Ha estat editor en cap de la revista AI Communications i editor associat d’Artificial Intelligence, la publicació de referència en l’àmbit de la IA. És membre dels consells de redacció de sis revistes científiques internacionals. Autor de gairebé tres-cents articles sobre ciència, l’any 1982 va rebre el Premi Ciutat de Barcelona d’Investigació i, el 2018, el Premio Nacional de Investigación Julio Rey Pastor que atorga el govern espanyol, entre moltes altres distincions. La seva recerca actual se centra en com aconseguir que els ordinadors i els robots humanoides aprenguin a partir de l’experiència, i en la intel·ligència artificial aplicada a la música.

Què explica l’entusiasme i la gran presència mediàtica de la intel·ligència artificial (IA) dels darrers anys?

La història arrenca el 2012. Aquell any es van conèixer uns resultats sorprenents al voltant de l’aprenentatge profund (deep learning, en anglès), una de les especialitats de la IA. Un grup d’investigadors canadencs va desenvolupar una xarxa neuronal artificial de moltes capes que podia reconèixer a gran velocitat objectes d’una base de dades d’imatges. ImageNet és una base de dades amb 14 milions d’objectes de categories diferents on cada imatge està etiquetada. Es va entrenar la xarxa neuronal amb 150.000 d’aquestes imatges, corresponents a mil categories d’objectes. Un cop entrenada, se li presentaven imatges que pertanyien a aquestes mil categories, però que eren diferents de les imatges d’entrenament, i les reconeixia amb un encert del 85%.

Fins aleshores, els millors algoritmes assolien com a màxim un 70%. En els anys següents a l’aparició d’aquesta xarxa neuronal, altres grups van arribar a un 95% d’encert. The Guardian va publicar una notícia que va donar la volta al món: “Les màquines són millors que les persones a l’hora de reconèixer objectes”, afirmava el titular.

Més enllà de la gran exageració del titular, el fet és que en poc temps s’havia fet un gran salt en la capacitat de les xarxes neuronals de generalitzar, fer abstraccions i captar l’essència dels objectes que se’ls presentaven.

El secret d’aquesta fita de la IA l’explica la gran quantitat de dades incorporades al sistema?

L’explica la gran quantitat de dades de la base ImageNet i també que els algoritmes es van implantar en màquines potentíssimes, d’altíssimes prestacions i amb una gran velocitat de càlcul. Una base de dades immensa i un hardware molt potent expliquen que un algoritme de dues dècades de vida agafés protagonisme global. Els primers en adonar-se de les possibilitats econòmiques d’aquest salt de la IA van ser els gegants tecnològics (Facebook, Google, Baidu...) i des d’aleshores aposten a fons per l’aprenentatge profund. Van tenir clar que disposaven de la matèria més valuosa —infinites dades per entrenar els algoritmes— i destinen molts recursos a la tasca investigadora capdavantera en aquest camp. Per exemple, Google va adquirir de seguida l’empresa DeepMind i va convertir en multimilionaris a un grup de joves emprenedors. L’entusiasme actual per la IA té fonaments sòlids.

Aquest moment tant “calent” i l’interès dels gegants tecnològics en la IA són bones notícies pels investigadors? Queda espai per a una recerca orientada al bé comú?

L’interès actual per la IA suposa que hi hagi més recursos per la investigació, ja que ha passat a ser una àrea prioritària de recerca als Estats Units i a la Unió Europea. Però hem de procurar no donar falses expectatives i ser prudents sobre la capacitat de la IA de resoldre problemes socials complexos. El món acadèmic té moltes menys possibilitats de disposar de grans quantitats de dades i d’accedir a enormes capacitats de càlcul. No tenim els recursos ni els sous que ofereixen els gegants tecnològics a les ments més brillants de les universitats.

Tot i això, el món de la IA és molt ampli i queden nínxols per al tipus de recerca que no busca únicament el benefici econòmic. L’aprenentatge profund és una de les moltes branques de la IA. Hi ha molts altres àmbits de recerca que interessen poc a Google, Facebook, Baidu i altres empreses. La benzina de l’aprenentatge profund són les dades, però també hi ha aspectes que centren l’atenció en el coneixement. Per tant, tenim un espai per desenvolupar sistemes de raonament, crear híbrids entre coneixements i dades o desenvolupar sistemes multiagents que podrien ser útils en molts àmbits.

El creixent interès per la IA ha escampat un seguit de mites que, segurament, cal matisar. Li proposo, per tant, un exercici de desmitificació de la IA. Primer mite: la intel·ligència artificial treballa d’una manera molt similar al cervell humà. Això és cert?

És fals. En l’actualitat, els sistemes de xarxes neuronals profundes, que alguns equiparen al funcionament del cervell humà, en realitat modelitzen un aspecte ínfim del processament de la informació en un cervell. Avui sabem que quan la neurona es dispara i emet un senyal, aquest no és només de naturalesa elèctrica. De fet, hi ha molta informació que processa el cervell que és de naturalesa química. La neurociència ha demostrat que les cèl·lules glials, que formen part del sistema nerviós, tenen un paper clau en el processament d’informació cerebral. I això no s’incorpora en cap model neuronal artificial. Per tant, afirmar que les xarxes neuronals artificials són semblants al cervell humà és inexacte. En realitat, fins avui, la IA ha aconseguit desenvolupar models matemàtics simples i poc precisos de la neurona biològica.

Per tant, la denominació “intel·ligència artificial” és una exageració, en el sentit que està lluny de la capacitat de la intel·ligència humana?

El nom ha triomfat, sens dubte. I seguirà entre nosaltres. De fet, el terme “intel·ligència artificial” té la seva història. A principis dels anys cinquanta s’utilitzava el terme “cibernètica”, formulat per Norbert Wiener. Però Wiener, considerat el pare de la cibernètica, i un altre especialista, John McCarthy, no tenien bona química personal. L’any 1957, McCarthy va organitzar un seminari a la Universitat de Dartmouth, una de les més antigues dels Estats Units, i no va voler convidar Wiener. Allà va ser on va inventar-se el terme “intel·ligència artificial” com si es tractés d’una nova àrea de coneixement.

La nova denominació de la cibernètica ha quallat, però no sempre ha tingut la bona imatge que té ara, en bona part a causa de les expectatives que alguns científics i tecnòlegs van generar. A mitjans dels anys noranta, la IA tenia mala premsa. El 1997, el software Deep Blue d’IBM va guanyar una partida d’escacs a Garri Kaspàrov. Quan preguntaven als directius d’IBM si Deep Blue era un exemple d’IA, ho negaven. Tenien por d’espantar els seus clients. Avui el terme s’ha posat de moda, però si exagerem les expectatives, podríem tornar a viure un nou “hivern” de la IA.

Segon mite: les màquines intel·ligents aprenen per si mateixes.

És una afirmació molt exagerada. En primer lloc, el software no té un objectiu ni una intencionalitat. No aprèn per si mateix sinó que es programa. I aquesta programació és molt costosa —quant a recursos, professionals qualificats, recopilació de dades i definició de la tasca específica del sistema— i requereix ajustar milions de paràmetres, i totes aquestes tasques són dutes a terme per programadors humans. Una intel·ligència artificial no deixa de ser un programa d’ordinador.

Tercer mite: la intel·ligència artificial pot arribar a ser 100% objectiva. No té biaixos. És així?

Clarament, no és així. Un sistema d’aquest tipus necessita exemples per ser entrenat; les decisions que ha de prendre (classificar una imatge, conduir un cotxe autònom) s’aprenen a partir de dades generades per humans. És el cas d’una màquina que fa diagnòstics mèdics: els metges generen dades sobre una malaltia que són les que condicionen els resultats. La realitat és que les dades poden ser esbiaixades. És el cas, per exemple, del sistema que es va implementar a Estats Units que aconsellava concedir o no la llibertat condicional a presos en funció de la probabilitat de reincidència. Darrere hi havia un algoritme que es va demostrar que discriminava els afroamericans. Per què? Perquè les dades que van entrenar al sistema tenien biaixos que discriminaven aquest col·lectiu. Un pres afroamericà no conforme amb la decisió va apel·lar i va demanar que li expliquessin els arguments de la denegació de llibertat condicional i no ho van poder fer. El jutge, per estalviar-se feina, no va anar més enllà del “consell” de la màquina. El pres va guanyar l’apel·lació i es va posar en qüestió tot el sistema. No sóc contrari a aquests sistemes per ajudar a prendre decisions, però abans s’ha de fer una anàlisi dels possibles biaixos, determinar quins són i si es poden corregir. Aquests sistemes no es poden treure al mercat de manera precipitada; abans haurien de passar una mena d’ITV per algoritmes.

López de Mántaras al seu despatx © Curro Palacios Taberner López de Mántaras al seu despatx © Curro Palacios Taberner

Quart mite: la intel·ligència artificial substitueix els humans únicament en les feines més simples. És una idea que s’ha de matisar?

No és ben bé així. Hi ha feines simples que no les pot dur a terme una màquina donat que requereixen destreses manuals inabastables per un aparell. Per exemple, algunes feines que fa un electricista o moltes feines domèstiques (netejar o posar una rentadora). Són tasques que semblen simples però que requereixen força destresa.

També hi ha feines intel·lectuals que podria fer una màquina. Per exemple, la tasca d’un advocat quan prepara una defensa judicial a través de la consulta de bases de dades o la redacció d’un article periodístic estàndard... Això ho pot fer una màquina d’IA?

Ho pot fer. I fins i tot imitar un determinat estil periodístic, sempre que disposi de prou textos per construir patrons. Una màquina pot analitzar ràpidament un cos de dades extens. Però hem d’anar amb compte: més dades no equival a més intel·ligència. La clau està en la qualitat de les dades. Prendre bones o males decisions no depèn només de la quantitat sinó principalment de la qualitat de les dades. Les dades incoherents, que incorporen soroll, el que fan és empitjorar les decisions. La intel·ligència artificial pot substituir, per tant, la feina rutinària, tant si és manual com intel·lectual, més que la simple. Ara bé, si estem davant de situacions imprevistes, incertes, indeterminades i que no responen a patrons, les màquines no tenen gran cosa a fer. En canvi, els humans sí que sabem respondre, millor o pitjor, a les situacions imprevistes.

El darrer mite: la persona que treballa en el sector primari, l’agricultura o la ramaderia, i que afirma que això de la intel·ligència artificial no l’afecta, s’equivoca?

La intel·ligència artificial és molt horitzontal. Pensem en un empresari agrícola que hagi de gestionar molta informació i que faci servir drons per controlar la collita o tenir en compte dades del mercat, o fins i tot variables climàtiques per prendre millors decisions. De la IA no se n’escapa ni el món de l’art.

Vol dir que hi ha màquines que es programen per ser creatives?

Ho poden ser, en certa mesura. La creativitat no és una activitat dual, sinó que té graus. Està clar que les màquines actuals no poden trencar regles i inventar-se un nou estil musical o pictòric com van fer els cubistes o els inventors de la música atonal. En canvi, a partir de l’anàlisi exhaustiva d’un estil musical o pictòric, els sistemes d’aprenentatge profund poden extreure els patrons de l’estil d’un pintor com Rembrandt, d’un músic com Bach o de qualsevol artista. Un cop la màquina ha captat el model, és capaç de generar quadres o composicions noves. Això ja s’ha fet. Es pot afirmar que això és creativitat? Moltes persones defensen que això no és creatiu, però realment són obres originals i valuoses. Jo crec que és indiscutible que tenen, si més no, un cert valor artístic.

Desenvolupar algoritmes té un aspecte creatiu, però alhora desperta reticències pels biaixos que pot incorporar. De fet, vostè és un dels impulsors de la Declaració de Barcelona que estableix el terreny de joc ètic a l’hora de desenvolupar algoritmes. Quins haurien de ser els principis ètics pel que fa al desenvolupament de la intel·ligència artificial?

En primer lloc, la prudència. Per exemple, no desplegar aplicacions abans de determinar els biaixos que té. En segon lloc, l’obligació de retre comptes. Els sistemes no poden ser caixes negres i els processos establerts per justificar les decisions haurien de ser transparents. I, sobretot, no oblidar-se de l’ésser humà, és a dir, no substituir una màquina per una persona basant-se únicament en criteris de rendibilitat. A més, s’ha demostrat que de la col·laboració persona-màquina sorgeixen millors decisions que d’una màquina sola. Això ho hem vist en el camp de la medicina. No obstant això, en altres àmbits, té tot el sentit fer una substitució radical. És el cas del cotxe autònom de nivell 5 que, quan sigui majoritari —encara trigarà— estalviarà milers de morts a la carretera. En aquest cas, el benefici pel conjunt de la societat és indiscutible.

Es pot avaluar si els algoritmes estan nets de biaixos?

Ramon ​López de Mántaras al seu despatx © Curro Palacios Taberner Ramon López de Mántaras al seu despatx © Curro Palacios Taberner

No sempre és fàcil, però es pot fer. El més aconsellable seria verificar-los i fer proves abans de desplegar-los. El biaix pot estar present no només en les dades sinó també en el propi algoritme. Els programadors de l’algoritme poden haver introduït el biaix intencionadament o no a l’hora d’escriure el codi que programa l’algoritme. Si el codi és complicat, no és fàcil de desxifrar. A més, quan l’algoritme té molta complexitat i requereix de milers o fins i tot milions de línies de codi, programar és un treball d’equip, sovint nombrós, que va integrant, pas a pas, els diversos components del programa que s’ha fet coralment.

Veu factible acordar una ètica global sobre la intel·ligència artificial?

No ho crec. Excepte en qüestions molt bàsiques, no podem parlar d’una ètica universal independent dels països i les cultures. Si tingués la solució al problema de l’ètica en la IA, seria portada de la revista Time. Hi ha propostes interessants, com la que fa el professor Stuart Russell, de la Universitat de Berkeley, en el seu llibre Human Compatible, tot i que la seva proposta per garantir el control de les futures màquines, per molt intel·ligents que siguin, ratlla la ciència-ficció.

Finalment, la responsabilitat és dels dissenyadors i dels programadors, i també dels usuaris. Aquí és on hem de posar l’èmfasi i el control. I, així mateix, caldria incorporar més continguts d’ètica en els estudis científics i d’enginyeria. De fet, l’ètica tindrà presència en els nous graus d’intel·ligència artificial que preparen les universitats catalanes. Seran graus tècnics en què els aspectes humanístics i ètics seran fonamentals. Fem tard, però finalment estem posant fil a l’agulla.

Creu que la intel·ligència artificial i la robòtica són fonamentals si volem preservar l’Estat del benestar?

La intel·ligència artificial té un potencial extraordinari per millorar el benestar de les nostres societats. De fet, moltes aplicacions ja ajuden els metges a prendre decisions. Si anem per aquest camí o no dependrà de la voluntat política i d’invertir els recursos necessaris.

I en el cas de la covid-19, què s’hauria pogut fer amb IA que no s’ha fet?

La IA, contràriament a allò que hem llegit en algunes notícies, no va fer una detecció millor que la dels especialistes humans. Però encara som a temps de què sigui útil per diagnosticar casos i tractaments i, especialment, per ajudar i accelerar el desenvolupament d’una vacuna. De fet, hi ha molts grups arreu del món que treballen amb el suport de la IA.

En un futur, en un altre cas de pandèmia, es podria detectar i anticipar que alguna cosa estranya està passant. Si es disposen de moltes dades d’alta qualitat —comentaris de fonts fiables a les xarxes socials i informacions veritables provinents de centres mèdics— es podrien detectar patrons que no es corresponen amb patrons normals de comportament. Això permetria una detecció precoç d’episodis com el de la covid-19. El següent pas seria la interpretació per part dels experts de les dades proporcionades pel software i la confirmació d’un comportament anormal i la seva gravetat. Es podrien guanyar fins i tot setmanes abans de l’eclosió.

Però aquesta monitorització massiva té una cara fosca: l’amenaça a la privacitat.

Aquest seria el perill. En principi, caldria rebre informació dels mòbils dels ciutadans. Ens diuen que hi ha sistemes que treballen en base a informació agregada i anonimitzada però, de fet, la informació agregada sobre grups de població s’obté a partir d’informació de cada dispositiu mòbil individual i inclou el lloc on es troben les persones. El problema deriva del fet que això es fa de manera centralitzada i té riscos, com ara que qui rebi la informació la faci servir amb finalitats de vigilància o comercials. L’alternativa seria crear un sistema descentralitzat que recollís la informació de tal manera que cada individu gestionés les seves dades. Aquest sistema podria monitoritzar si es presenta algun símptoma de la malaltia i, també, gràcies al Bluetooh, si ha estat a prop d’altres persones anb símptomes. Finalment, la persona decideix voluntàriament descarregar les seves dades i incorporar-les al sistema de seguiment de la propagació de l’epidèmia.

De la salut a les ciutats. Quin és el potencial de la intel·ligència artificial per millorar la vida a les ciutats?

López de Mántaras sosté sobre el braç esquerre un robot en forma de gos © Curro Palacios Taberner López de Mántaras sosté sobre el braç esquerre un robot en forma de gos © Curro Palacios Taberner

No hi ha dubte que la intel·ligència artificial té un gran potencial per millorar les ciutats. Però cal una condició prèvia: sensors per tot arreu. Hauríem d’instal·lar sensors a l’espai públic per detectar comportaments, i això topa de nou amb els drets i les llibertats. Si la finalitat és, per exemple, disposar d’informació sobre mobilitat tant de vehicles com de vianants, serien suficients els sensors que respecten completament la privacitat. En aquest cas, es tractaria de descartar els sistemes de visió per computadors que llegeixen matrícules i que, fins i tot, arriben a detectar cares.

La mobilitat, l’energia i la seguretat són els tres gran àmbits per implantar la IA a ciutats com Barcelona. El denominador comú de la intel·ligència artificial és desenvolupar algoritmes que optimitzin decisions. De fet, la IA, a partir de dades i/o coneixements, intenta prendre millors decisions d’una manera flexible i dinàmica. Alguns exemples serien: regular millor els semàfors en funció del volum de trànsit, ajustar la intensitat dels autobusos, fomentar l’aparcament intel·ligent o regular la il·luminació dels carrers. I allò que canviarà radicalment la mobilitat a les ciutats a mig termini seran els cotxes autònoms. Si ho gestionem bé, augmentarà l’eficiència, estalviarem energia i disminuiran les emissions de gasos d’efecte hivernacle.

La intel·ligència artificial pot millorar el govern de les ciutats i enfortir la participació dels agents socials en la presa de decisions?

Un cop més, el potencial existeix però cal que hi hagi voluntat política i recursos. Es podrien dissenyar sistemes multiagents i agregadors d’opinions en base a arguments i contraarguments. El sistema d’IA es podria enganxar a un simulador que desplegués diferents escenaris en funció de les decisions preses. Seria una manera de fer més atractiva la participació vers els ciutadans; fins i tot es podria incentivar la participació a través de recompenses, com ara rebaixes impositives a les persones que participin activament.

Quin és l’estat de salut de la recerca en intel·ligència artificial a Catalunya i a Espanya?

Tenim molta massa crítica. Tenim grups de recerca excel·lents que publiquen a les millors revistes, tant sobre IA com sobre visió per computador. A escala europea, diria que només ens superen clarament Gran Bretanya, Alemanya, França, Països Baixos i Itàlia, i també ens supera Israel. Si ens fixem en tot el món, hi ha uns cinc o sis països més que ens superen. Formem part del club dels 15 països més competitius en IA a escala global.

I pel que fa a empreses?

No estem gens malament. Un estudi francès recent situa Espanya com el quart país europeu pel que fa a la creació de noves empreses centrades en IA. Estan sorgint un gran nombre de start-ups, sobretot a Catalunya. Esperem que moltes es consolidin.

Per acabar: avui, la intel·ligència artificial està més orientada al benefici o al bé comú?

López de Mántaras sosté sobre el braç esquerre un robot en forma de gos © Curro Palacios Taberner López de Mántaras sosté sobre el braç esquerre un robot en forma de gos © Curro Palacios Taberner

Darrerament, el gran motor de la IA és, sense dubte, el benefici. La prioritat de les grans empreses tecnològiques és guanyar diners, encara que diguin que la seva prioritat és desenvolupar la IA per construir un món millor. Per altra banda, els poders públics i el món acadèmic tenen un gran ventall d’oportunitats per fer moltes coses pel bé comú.

El butlletí

Subscriu-te al nostre butlletí per estar informat de les novetats de Barcelona Metròpolis