MENTAL, UN LENGUAJE
BOOTSTRAP

“Las cosas existen en virtud de sus relaciones mutuamente consistentes” (Geoffrey Chew)

“La hipótesis bootstrap es uno de los sistemas más profundos del pensamiento occidental” (Fritjof Capra)



La Filosofía Bootstrap

El término “bootstrap” tiene básicamente dos significados:
  1. Auto-sostenerse, es decir, sostenerse únicamente mediante los esfuerzos y recursos propios. Es lo que podemos denominar “bootstrap autosostenido” (o estático).

  2. Creación a partir de cero (o a partir de unos pocos elementos esenciales) y mejora, progreso, evolución de un sistema por sí mismo, por medio del propio esfuerzo y sus propios recursos, sin ayuda externa. Es lo que podemos denominar “bootstrap evolutivo” (o dinámico).
Anillos de BorromeoTriqueta

ValknutValknut continuo

5 tetraedros intersectados4 solapas de una caja de cartón

4 brazos unidosPlataforma de 3 cuchillos

Estos dos tipos de bootstrap están estrechamente relacionados. Un sistema bootstrap autosostenido puede evolucionar a partir de sus propios recursos ordenados que le hacen autosostenido.

En el bootstrap evolutivo, si consideramos que se parte de cero, estamos ante una paradoja, pues un sistema no puede construirse a partir de sí mismo, si el sistema no existe inicialmente. Es el clásico problema del huevo y la gallina, un problema en el que se transciende el tiempo y en el que causa y efecto son la misma cosa.

Para salir de esta paradoja, la solución consiste en partir de algo muy pequeño y simple (un mini-sistema) y apoyándose en sí mismo (en este núcleo inicial) ampliarlo progresivamente (en un proceso en espiral creciente) hasta llegar finalmente a tener construido el sistema completo. Este mini-sistema se interpreta a veces como “semilla” que da sus frutos al evolucionar.

En ingeniería, el bootstrap evolutivo se utiliza todo el tiempo. Quizás el ejemplo paradigmático sea la construcción de un puente. Se parte inicialmente de un cable fino (mini-sistema inicial), que enlaza con un cable más grueso, que a su vez es soporte de un tercero, etc., hasta lograr tener construido el puente completo.

Otros ejemplos de bootstrap evolutivo, es decir, evolución a partir de un núcleo mínimo esencial, son: El concepto de bootstrap evolutivo es muy poderoso, pues se trata de un proceso recursivo, que es una de las técnicas (o dimensiones) de la creatividad.


La teoría bootstrap en física

La teoría bootstrap, propuesta por el físico Geoffrey Chew en los años 1960’s, es una filosofía general de la naturaleza, un paradigma global, una forma de abordar y explicar la complejidad de la realidad. Y es también una teoría física unificadora, pues intenta unificar física cuántica y relativista.

Los aspectos generales y filosóficos de la teoría bootstrap son: En física cuántica, la teoría bootstrap tiene las características siguientes: La teoría bootstrap de la fisica cuántica produce los resultados característicos de los modelos de los quarks (los componentes de los protones y neutrones), sin necesidad de postular la existencia de ninguna partícula física. Es una física de quarks sin quarks, de procesos sin partículas o partículas vistas como procesos.

Respecto a sus posibilidades de la teoría en el futuro, Chew cree que permitirá deducir los principios básicos de la física cuántica, de la conciencia humana y la concepción clásica del espacio-tiempo. Y que a medida que progrese la teoría, la red de relaciones será más precisa, más clara o menos difusa.

Para Chew, la inclusión de la conciencia en la teoría es fundamental. “Llevada a su extremo lógico, la conjetura bootstrap implica que la existencia de la conciencia, junto con los otros aspectos de la naturaleza, es necesario para la auto-consistencia del todo” [Chew, 1968].

Algo similar planteaba Gregory Bateson con su idea de la “pauta que conecta”: el vínculo estructural e ideal que rige tanto las formas naturales como las mentales; la mente y la naturaleza (el mundo exterior y el mundo interior) constituyen necesariamente una unidad.


Argumentos a favor de la teoría bootstrap de Chew
La técnica bootstrap en informática

El bootstrapping se utilizaba en los primeros ordenadores cuando no existían lenguajes fuente ni compiladores (o ensambladores); solo existía el lenguaje de máquina. El proceso para construir un programa era el siguiente. Se construía inicialmente un pequeño programa ensamblador directamente en código de máquina, que convertía unas pocas instrucciones de código fuente en código de máquina. Este programa era reescrito en su propio lenguaje, para que contemplara nuevas instrucciones de código fuente, y reensamblado. Y así sucesivamente, en un proceso en espiral de evolución continua, hasta que se disponía finalmente de un programa ensamblador completo. A partir del lenguaje ensamblador se podían construir, a su vez, lenguajes de nivel superior.

Actualmente, en informática, el término “bootstrap” se aplica a: Pero, sin duda, a nivel conceptual, la filosofía bootstrap se aplica al denominado “desarrollo en espiral”, una filosofía que es universal, no solo aplicable a la informática.


La técnica bootstrap en inteligencia artificial

La “Seed Artificial Intelligence” −abreviadamente “Seed AI”, en español “semilla de inteligencia artificial” o “semilla de IA”− es una idea y un término acuñado por Eliezer Yudkowsky. Se trata de de una AGI (Artificial General Intelligence) o un tipo de IA fuerte, una IA capaz de emular la inteligencia humana. Se basa en un bootstrap evolutivo [Good, 1965]: La Seed AI es actualmente un campo de investigación muy activo. Una implantación exitosa de Seed AI produciría una singularidad tecnológica. La clave del éxito reside en crear las condiciones iniciales adecuadas. Varias organizaciones persiguen el objetivo de conseguir un sistema con esta tecnología. The Singularity Institute for Artificial Intelligence (SIAI) es el más destacado y del que Eliezer Yudkowsky es cofundador. Otros son: Artificial General Intelligence Research Institute −creador de la Novamente, una arquitectura integrada para la AGI−, Consolidated Robotics, OpenCog y Adaptative AI.


Bootstrap cósmico

Paul Davies habla del concepto de “bootstrap cósmico”. Paul Davies es físico, cosmólogo y astrobiólogo de la Arizone State University, donde dirige “BEYOND: Center for Fundamental Concepts in Science”. También dirige “SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) Post-Detection Taskgroup”. El asteroide 1992OG fue oficialmente redenominado Pauldavies en su honor. Además de sus muchos reconocimientos y premios, recibió en 1995 el Premio Templeton por su obra sobre ciencia y religión.

Según Davies, el universo no es una máquina constituida por partes independientes e interrelacionadas localmente. El universo es una entidad que funciona a nivel global, donde todo interactúa con todo a nivel no-local, gracias a mecanismos profundos o leyes generales que se manifiestan en todos los niveles del universo: partículas cuánticas, átomos, planetas, galaxias, etc. El universo es autosuficiente, se autogenera, se auto-organiza, se auto-alimenta, sin intervención “externa”. El bootstrap evolutivo del universo tuvo su origen en el Big Bang, con una enorme explosión de energía que dio lugar a los cuerpos celestes. Esta energía surgió del vacío, por lo que en este nivel no rige el principio de conservación de la energía.

Para Peter Atkins −ateo declarado y defensor de Richard Dawkins− el universo es auto-explicativo, se creó a sí mismo mediante un proceso de bootstraping cósmico: “El espacio-tiempo genera su propio polvo en el proceso de su propio auto-ensamblaje” [Atkins, 1994]. Atkins comparte así la idea de Paul Davies.

El tema de fondo, la pregunta clave, es: ¿Cómo surgió el universo? ¿Surgió de la nada o hubo un Creador? Para Stephen Hawking, el universo se creó a sí mismo a partir de la nada; las leyes de la física bastan para explicar todo, incluyendo el tema de la aparición de la vida sobre la Tierra; la creación espontánea es la razón de que haya algo en lugar de nada. En su libro “El Gran Diseño” niega pese a su título que exista un Diseñador. Paul Davies está de acuerdo con Hawking. No hay necesidad de invocar nada sobrenatural para explicar el origen del universo y la vida.

Hawking está equivocado. Las leyes físicas son solo descripciones de los fenómenos. La ley de la gravedad no explica la gravedad. Rige el principio de causalidad descendente. Hay unos principios profundos y unas manifestaciones regidas por leyes físicas. A nivel profundo todo está interrelacionado porque comparten los mismos principios.

Según John Wheeler y su “Principio Antrópico Participativo” [1983], el universo parece haber sido diseñado para la vida y para el hombre. Hay un sorprendente ajuste fino de las constantes físicas. Si solo una de estas constantes fuera ligeramente diferente, la vida no sería posible. El universo es participativo en el sentido de que el observador es necesario para colapsar la función de onda de las partículas cuánticas. Para John Barrow y Frank Tipler [1986], el universo aparece (o existe) solo si alguien lo observa. El universo no puede existir sin la vida en él.


La filosofía bootstrap, paradigma universal

La filosofía bootstrap (en sus dos acepciones) es un paradigma universal que conecta ciencia y humanismo. Todo se autosostiene en equilibrio y todo evoluciona: los sistemas planetarios, familiares, sociales, biológicos, etc.

Esta filosofía promete trascender las distinciones disciplinarias convencionales y busca utilizar un lenguaje unificado para describir los distintos aspectos de la estructura polivalente e interrelacionada de la realidad. Además de los temas mencionados, podemos citar:
MENTAL y el Paradigma Bootstrap

Según el principio de complementariedad lingüística, “ningún lenguaje puede describir totalmente su propia descripción o proceso de interpretación” [Löfgren, 1991]. Es decir, un lenguaje no puede representar o describir su propia semántica. Se trata de una restricción que guarda cierta analogía con el segundo teorema de Gödel: un sistema axiomático formal (que incluya a la aritmética de los números naturales) no puede demostrar su propia consistencia. [ver Aplicaciones – Matemática – El Verdadero Significado del Teorema de Gödel.]

Por ello, el proceso de creación de MENTAL ha sido de tipo bootstrap evolutivo: A su vez, el resultado, el propio lenguaje definido, es también de tipo bootstrap autosostenido porque: MENTAL es también la “semilla” natural para la tecnología “Seed AI”, al ser el propio lenguaje de tipo bootstrap [ver Aplicaciones – Inteligencia Artificial – MENTAL, un Lenguaje de Inteligencia Artificial]. Y también es la “semilla universal” capaz de evolucionar hacia todo tipo de expresiones complejas.



Adenda

Origen y usos del término “bootstrap

En inglés, “to pull oneself by the bootstraps” −que podría traducirse como “levantarse mediante el propio esfuerzo”− es un giro idiomático conocido. Proviene de que las botas suelen tener unos lazos o tiras (straps) en su parte superior por los que se tira para calzarlas. Esta frase significa actualmente una acción imposible y absurda.

Karl Friedrich Hieronymus, barón de Münchhausen fue un barón alemán que en su juventud sirvió de paje a Antonio Ulrico II, duque de Brunswick-Luneburgo, y que más tarde se alistó en el ejército ruso. Sirvió en él hasta 1750, tomando parte en dos campañas militares contra los turcos. Al volver a casa, Münchhausen supuestamente narró varias historias increíbles sobre sus aventuras: cabalgar sobre una bala de cañón, viajar a la Luna y salir de una ciénaga tirándose de su propia coleta, etc. Rudolf Erich Raspe publicó la obra “Las sorprendentes aventuras del Barón Münchhausen”, creando un personaje literario entre extraordinario y antihéroe, con un mensaje filosófico radicalmente opuesto al racionalismo imperante en la época.

En 1786, Gottfried August Bürger tradujo las historias de Raspe de vuelta al alemán y las amplió con nuevas aportaciones del folclore popular. Las publicó bajo el título “Viajes maravillosos del Barón Münchhausen por tierra y mar”. Actualmente Münchhausen es reconocido como un mito de la literatura infantil.

El término “bootstrap” se popularizó en los años 1950s por el relato de ciencia ficción de Robert Anson Heinlein “By His Bootstraps” (1941), publicado por primera vez en la revista “Astounding Science Fiction” bajo el pseudónimo de Anson McDonald. Trata sobre viajes en el tiempo y sus paradojas. Está disponible en Internet.

El Dr. Douglas Engelbert −pionero de los ordenadores− utilizó el término “bootstrap” para referirse a la técnica utilizada por los leñadores para subirse a los árboles para cortar las ramas más altas. Se valen de un lazo alrededor del cuerpo y del tronco del árbol. Engelbert fundó el Instituto “The Bootstrap Alliance”, orientado a “mejorar a mejorar” con la noción de “circuito bootstrap”, un circuito de realimentación (feedback) donde la salida se convierte en entrada.

Richard Dawkins, en su libro “El río del Eden” [2000] utiliza el concepto de bootstrap para explicar cómo se diferencian las células: “Las diferentes células reciben combinaciones diferentes de productos químicos, que producen diferentes combinaciones de genes, y algunos genes hacen activar o desactivar otros genes. El bootstrapping continúa hasta que tenemos el repertorio completo de las diferentes clases de células”.

En electrónica, bootstrapping es un circuito de realimentación positiva.


Los símbolos de bootstrap

Quizás el mejor símbolo que mejor refleja el bootstrap autosostenido es una red formada por las diagonales de un dodecágono, en donde los vértices representan los elementos y las diagonales las relaciones o conexiones entre ellos. También los vértices pueden relacionarse consigo mismos.


La imagen que mejor simboliza el bootstrap evolutivo es una espiral creciente. La espiral simboliza: Hay dos tipos de espirales: la de Arquímedes (de crecimiento lineal) y la logarítmica (de crecimiento exponencial). La espiral logarítmica tiene la notable propiedad de que su crecimiento no modifica su forma. La espiral logarítmica es semejante a sí misma a cualquier escala. La espiral logarítmica es el símbolo del bootstrap evolutivo porque el crecimiento es cada vez mayor a medida que hay más recursos disponibles.

Espiral de
Arquímedes
Espiral
lograrítmica

A veces se utiliza el Ouroboros como símbolo de bootstrap. Pero este símbolo es más bien el símbolo de la conciencia, el símbolo universal de la unión de opuestos.

Ouroboros


Las Perlas de Indra

La red de perlas de Indra es una metáfora usada por la doctrina budista para ilustrar la interdependencia de todas las cosas y de todos los fenómenos del universo.

Es una red de cuerdas de seda que se expande al infinito en todas las direcciones y que contiene en cada intersección una perla de gran brillo que refleja cada una de las perlas de la red como un espejo infinito.

El libro “Indra’s Pearls: The vision of Felix Klein” explora los patrones creados iterando funciones conformes del plano complejo (llamadas “transformaciones de Möbius”) y sus conexiones con la simetría y la autosimilaridad. Estos patrones fueron vislumbrados por Felix Klein, pero los computadores actuales han permitido visualizarlos y explorarlos en detalle. El libro muestra la conexión entre geometría, teoría de números, álgebra abstracta y computación.


Bibliografía