Camilo Chacón Sartori - Mentes geniales. La vida y obra de 12 grandes informáticos

En 1960, McCarthy describió por primera vez Lisp en el artículo «Recursive Functions of Symbolic Expressions and Their Computation by Machine», publicado en Communications of the ACM . Hayes y Morgenstern dirían: «Muchos de los ejemplos utilizados en los libros de texto sobre Lisp proceden directamente de este artículo». Lo que lo hizo ser un documento muy importante. Sobre todo, y esto lo digo desde la experiencia propia, siempre es grato y fundamental leer al autor de un lenguaje (o de cualquier herramienta) explicar su creación. Nadie tendrá —aunque sea un experto en ello la capacidad de ver en todas las direcciones posibles, con sus múltiples ángulos y perspectivas, los entresijos que guarda.

Un breve tutorial sobre Lisp

En este apartado explicaré un poco el lenguaje Lisp, en particular, su dialecto más robusto (Common Lisp) 30 . Por tanto, no es la misma versión creada por McCarthy, aunque las ideas que subyacen a su origen, naturalmente, se mantienen.

Comenzaré con lo básico, el famoso «Hola, mundo»:

(format t “Hola, mundo”)

Aquí vemos que la sintaxis se construye con paréntesis, «( expresión )», técnicamente esta sintaxis se llama expresión-S (o sexp) 31 ; el «format» sería el nombre de la función que invocar, la cual cuenta con dos argumentos, «t» es el valor que se refiere al tipo de salida (en este caso en la terminal) y el valor que imprimir en pantalla «Hola, mundo».

Por ejemplo, las operaciones aritméticas en esta sintaxis se representan visualmente de la siguiente manera. Supongamos que tenemos la operación: 5 * (1 + 2), en la notación expresión-S sería: (* 5 (+ 1 2)).

Figura 4. Representación visual de la sintaxis expresión-S, utilizada en Lisp.

En la figura 4superior se puede ver cómo la computación se ejecuta desde los nodos inferiores hasta los superiores. Así, es posible detectar el operador que usar en una operación binaria (suma o multiplicación, pues solo requiere de dos valores) sin problema.

La función de Fibonacci se define matemáticamente de la siguiente manera:

F 0= 0, F 1= 1

F n= F n–1+ F n–2

Y en Lisp, la implementación se podría definir con el siguiente código:

(defun fib (n)

“Retorna el enésimo número de Fibonacci.”

(if (< n 2)

n

(+ (fib (- n 1))

(fib (- n 2)))))

La palabra «defun» define una nueva función; luego «fib» es el nombre de la función a definir junto, entre paréntesis, sus argumentos, en este caso solo uno: n . Luego, lo interesante comienza con la expresión «if», pues, si n >2 (véase que en esta sintaxis el operador es una función, por ello comienza al principio, así y 2 son los argumentos), entonces retornará n, en cambio, si n >=2, se aplicará una suma de manera recursiva. Donde se invoca la función «fib» restando uno y otra restando dos (según la definición matemática de Fibonacci). La descripción o comentario de la función se define entre comillas «”», como se puede ver en el ejemplo.

Aunque pueda parecer a primera vista confusa, la sintaxis es, sin duda, una excelente manera para pensar de manera recursiva y compacta. Funcional, después de todo. Que difiere del paradigma imperativo. Pues obliga al programador a crear pequeños «bloques», compactos, donde la mutabilidad de las variables es reducida.

Para aprender un lenguaje moderno que hace uso de esta sintaxis, y que a su vez es de la familia de Lisp, le recomiendo aprender Racket 32 .

En 1961 se hizo la primera demostración del Compatible Time-Sharing System (CTSS), el primer sistema operativo que permitía ser usado simultáneamente por más de un usuario (algo que es natural hoy en día, por aquel tiempo no lo era). Fue desarrollado por un equipo del MIT 33 , donde se encontraba McCarthy y tenía un rol fundamental, ya que la idea del tiempo compartido fue dada por él —escribió un memorando sobre ello— años antes.

Puede imaginarse lo ineficiente que era que un mismo ordenador no pudiera ser usado al mismo tiempo por múltiples usuarios; gracias a ello no tenemos que turnarnos entre distintos usuarios para acceder al mismo servidor que tenemos en la nube... Sin duda, ¡fue un gran aporte!

Indirectamente se puede decir que McCarthy aportó a que la computación pueda ser vista como un servicio. Sistemas como Amazon AWS y Microsoft Azure (por decir algunos) nos permiten ocupar servidores a un bajo coste, cuántos recursos ocupas es lo que pagas, similar a lo que hacemos con servicios básicos como el agua y la energía. Después de todo, software como servicio.

Además de su aporte con la creación de Lisp, McCarthy creó —en 1959— algo que es muy conocido por cualquier programador en la actualidad: el recolector de basura ( garbage collector ). Este permite liberar espacios de memoria de código que no está siendo utilizado en el programa. A diferencia de lenguajes como C, donde esa responsabilidad recae exclusivamente en el programador. En la actualidad es usado en lenguajes de programación fundamentales como Java, C#, Python, y muchos más.

Está técnica fue incluida en Lisp. Por otro lado, y también por aquellos años, hizo contribuciones a las versiones ALGOL 58 y 60.

McCarthy, junto a un grupo de estudiantes en el MIT, diseñaron lo que sería uno de los primeros programas para jugar al ajedrez. Este programa usaba una heurística llamada alpha-beta (muy popular en el área de la inteligencia artificial); la idea subyacente es reducir el espacio de búsqueda para anticiparse a los posibles movimientos del rival hacia el futuro, para, así, tomar la mejor opción posible (Nilsson, 2007, pág. 11).

Sobre esta heurística, McCarthy ya había propuesto algo similar, años antes, en su artículo —muy influyente—, «Programs with Commonsense» (programas con sentido común), escrito en 1959; presentó el sistema llamado Advice Taker (asesoramiento), un conjunto de reglas heurísticas que hacen uso de premisas para llegar a una conclusión. Un sistema lógico deductivo, para ser más específico: lógica de primer orden. Demostró que es posible crear programas utilizando la lógica como cimiento. Es considerado un artículo fundamental, y el primero en tratar la capacidad de razonamiento de sentido común en programas, como la pieza central en la IA.

Después de su breve paso por el MIT, McCarthy fue fundador del laboratorio de inteligencia artificial de la Universidad de Stanford (Stanford Artificial Intelligence Laboratory [SAIL, por sus siglas en inglés]), en 1962. Este laboratorio todavía existe. Y es un lugar donde se realizan diversas investigaciones sobre inteligencia artificial pioneras en el mundo.

Pues ahí, McCarthy desarrolló el primer sistema operativo basado en una pantalla, Thor 34 , para el ordenador PDP-1, que incluía ocho terminales de tubos de rayos catódicos (CRT, por sus siglas en inglés); muchas de las propuestas en Thor las encontramos en los ordenadores actuales.

Posteriormente, el laboratorio SAIL se abocó a la investigación en robótica, por ejemplo, al reconocimiento de objetos desde la captura en una cámara, lo que conocemos como visión por computadora. Lo que quiso lograr McCarthy y su equipo era que un robot fuera capaz no solo de discriminar diferentes objetos, sino, más bien, de describirlos, buscar que puedan «entender» su propio entorno. McCarthy ya por aquel entonces pensaba en robots capaces de discriminar objetos, pues, si quería que el robot recogiera e interactuara con objetos, debía ser capaz de detectarlos de manera independiente, representar su forma, y una buena manera de conseguirlo es a través de la robótica (Nilsson, 2007, pág. 17).