Lunes en la Ciencia, 2 de enero del 2001
Hormigas inteligentes y computadoras
Gustavo Viniegra González
Uno de los avances más novedosos para la solución de problemas muy difíciles, por medio de las computadoras, es la copia de la conducta social de las hormigas, pues ha resultado mucho más efectiva, y por tanto "inteligente", que los procedimientos matemáticos conven- cionales, según un artículo reciente de Eric Bonabeau and Guy Théraulaz (Scientific American, marzo, 2000). Ello puede servir para entender mejor la conducta social de los animales y para pensar sobre la evolución de la conducta colectiva de los seres vivos.
Desde hace milenios se han creado fábulas acerca de la conducta ordenada y aparentemente inteligente de las hormigas. El asombro aumentó cuando los especialistas intentaron resolver problemas complicados de transportación y ordenamiento de objetos, por medio de computadoras, por ejemplo: la ruta óptima para mandar un mensaje electrónico por Internet o la ruta más eficiente para enviar una llamada telefónica, y vieron que eran problemas muy difíciles sin solución exacta. Sin embargo, un enjambre de hormigas encuentra con rapidez la ruta más corta de su nido hacia su comida. Lo fascinante del problema es que las hormigas tienen un sistema nervioso rudimentario, sin cerebro y con unos pocos ganglios nerviosos. Después de muchos estudios, los entomólogos descubrieron que las hormigas usan un sistema ingenioso: marcan sus rutas de transporte con aromas, llamados ferohormonas. Al principio, las hormigas exploradoras salen en todas direcciones a buscar alimento, y las que lo encuentran primero, regresan más pronto; dejando un rastro marcado que atrae a la siguiente oleada de exploradoras y, en pocas vueltas, el camino más corto queda mucho más oloroso que el más largo. Por lo tanto, atrae al ejército transportador hasta que finalmente agotan esa fuente de alimento. Y así, siguen en orden de cercanía de manera que su instinto guiado por las ferohormonas hace funcionar al enjambre entero como si fuera una computadora explorando en forma eficiente las rutas de acopio más eficientes y económicas. Este es un ejemplo de la forma como ciertas leyes microscópicas sencillas de interacción social pueden dar lugar a conductas complejas en toda la sociedad.
Ahora, hay expertos de cómputo que utilizan equivalentes matemáticos a los aromas, marcando las rutas de una red imaginaria por medio de valores numéricos o "aromas". Para hacer más realistas a estos programas, los programadores les añaden funciones de tiempo que "borran" o "evaporan" las marcas de cada camino, de forma que desaparecen al dejarse de usar. Este tipo de procedimientos o algoritmos sirve para convertirlos en algoritmos adaptables a condiciones cambiantes de las redes estudiadas. Es decir, los buscadores electrónicos de rutas se vuelven "inteligentes". Al menos casi tan inteligentes como un enjambre de hormigas en busca de su alimento. Este tipo relativamente primitivo de algoritmos puede ser el modelo usado para la organización de rutas complejas en órganos tan avanzados como el cerebro y generar modelos físicos y matemáticos para simular el aprendizaje en organismos tan complejos como el humano. Dicha idea es provocadora de intensas polémicas, porque el funcionamiento del cerebro y de la sociedad ha sido el santuario del animismo y del vitalismo invocando principios "irreductibles" de organización y comportamiento. En muchos círculos de humanistas y pensadores se considera una profanación que se intente comparar la conducta de los insectos con la de nuestra especie, de manera análoga que hace más de un siglo se consideró pecaminoso suponer que los humanos descendíamos de animales más primitivos. Quizás en un futuro, la integración entre el humanismo y la ciencia, permita ver la poesía y la belleza de la integración hereditaria y funcional de la evolución de los seres vivos.
El autor es profesor-investigador de la Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa