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El sueño de Von Neumann

La llamada “maquina de Von Neumann“ es un concepto teórico formulado por el matemático John Von Neumann en 1934. Lo llamó el Constructor Universal, una máquina capaz de reproducirse a sí misma. Son aún irrealizables, pero ya existen procesos robotizados de fabricación y algoritmos genéticos que evolucionan a la manera de máquinas virtuales. ¿Se podrá avanzar aún más allá?

Von Neumann fue un matemático húngaro-estadounidense que recibió su doctorado en matemáticas a los 23 años. Seguramente su nombre te resultará conocido, y no es para menos: realizó contribuciones importantes en física cuántica, análisis funcional, teoría de conjuntos, informática, economía, análisis numérico, hidrodinámica de explosiones, estadística y muchos otros campos de la matemática. Además, resolvió pasos fundamentales de la física nuclear involucrada en reacciones termonucleares y la bomba de hidrógeno, y trabajó en el Proyecto Manhattan, con el equipo que diseñó y construyo la primera bomba atómica.

Pero además de todas esas actividades, Von Neumann por lo visto disponía de tiempo libre para dedicarse a la especulación científica, y uno de sus análisis se ha convertido en uno de los temas favoritos de muchos escritores de ciencia ficción: las maquinas autoreplicantes o “maquinas de Von Neumann

Para comprender mejor la utilidad y naturaleza de una maquina que sea capaz de crear copias de sí misma, veamos un ejemplo clásico. Supongamos que nos dedicamos a la minería espacial, y necesitamos extraer hierro de un asteroide, para enviarlo a la tierra. Una solución sería enviar un robot al asteroide para que extraiga el mineral y lo convierta en lingotes de hierro que más tarde se envían a nuestro planeta.

Si este robot fuese capaz, además de producir lingotes de hierro, de utilizar el mineral para construir copias de sí mismo, el rendimiento de su trabajo, medido en cantidad de lingotes producido seguramente sería menor, puesto que parte del hierro lo utilizaría en producir el segundo robot. Sin embargo, al cabo de un tiempo (una “generación”), dispondríamos de dos máquinas trabajando. Tras dos generaciones se tendrían cuatro, luego ocho, y así. La cantidad de robots trabajando crecería de forma exponencial. Tras diez generaciones habría más de mil máquinas de Von Neumann extrayendo mineral.

Pero no se trata solo de un concepto teórico, las maquinas de Von Neumann existen. Por ejemplo, un virus informático es una de estas maquinas. Los virus se autorreplican pasando de ordenador a ordenador, aumentando su población de forma exponencial infectando dañando así millones de equipos en pocas horas.

Von Neumann llamó a sus maquinas “Constructores Universales”. Sus funciones se asemejan mucho a las de un ser vivo elemental, y poseen tres sistemas fundamentales: una sección capaz de utilizar materiales y energía para la construcción y funcionamiento; un “sistema reproductor”,encargado de fabricar la copia de sí mismas; y un ordenador, que controla el proceso y asegura que las instrucciones pasen a la siguiente generación. Este programa sería el equivalente del genoma presente en los organismos vivos.

Estas ideas son aún irrealizables, pero hay procesos robotizados de fabricación y algoritmos genéticos que evolucionan a la manera de máquinas virtuales. La ciencia ficción ha creado también escenarios donde los Constructores Universales han conquistado la galaxia. Pensemos en una civilización que creara máquinas capaces de viajar por el espacio, y al llegar a un planeta o asteroide comenzaran a reproducirse, para luego seguir colonizando nuevos lugares. Con tiempo suficiente, acabarían colonizando toda la Galaxia, infectándola con nuevas copias. Si el programa que se transmite de generación en generación variase ligeramente, al azar, podrían incluso evolucionar.

Se puede demostrar matemáticamente nuestra galaxia tendría que haber sido explorada completamente en aproximadamente doscientos millones de años. Y eso sin necesidad de naves que viajen a velocidades relativistas. En este escenario no es descabellado pensar que deberían existir restos de su presencia en nuestro sistema solar. De de la misma manera que SETI busca inteligencia extraterrestre escuchando señales en el espectro electromagnético, existe un proyecto llamado SETA que busca artefactos extraterrestres. Está conformado por varios grupos de astrónomos que han buscado los hipotéticos restos de esas visitas examinando la órbita de la Tierra, la Luna, los puntos de Lagrange y hasta el anillo de asteroides.

Quizás no somos capaces de reconocer las huellas dejadas por estas máquinas. Al fin y al cabo, ¿qué fue lo que origino el cinturón de asteroides? ¿Podrían ser los restos de un planeta destruido para utilizar sus recursos minerales? Y si nos ponemos a pensar un poco mas ¿No somos nosotros máquinas de Von Neumann evolucionadas?

Evidentemente, Von Neumann supo, hace más de 50 años, sembrar una idea apasionante en nuestras mentes. Quizás sus Constructores Universales seamos nosotros mismos.

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Escrito por Ariel Palazzesi

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