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Lotfi Zadeh, Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en TIC

Recibe este Premio por dotar a los ordenadores con la capacidad de evaluar matices de la realidad y basar en ellos la toma de decisiones, la lógica difusa permite que los ordenadores sean mucho más que máquinas de cálculo y que máquinas y sistemas se comporten autónomamente como los humanos.


FUENTE | Fundación BBVA
24/01/2013
 
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El Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) ha sido concedido en su quinta edición al ingeniero electrónico Lotfi A. Zadeh, "por la invención y el desarrollo de la lógica difusa". Esta contribución 'revolucionaria', afirma el acta, ha hecho posible que las máquinas trabajen con conceptos imprecisos, como hacen los humanos, y logren resultados más eficientes y adecuados a la realidad. En los últimos 50 años, esta metodología ha generado más de 50.000 patentes sólo en Japón y Estados Unidos.

Al conocer la noticia del galardón, Zadeh ha explicado que para él tiene un significado especial por varias razones: "Primero, porque es el reconocimiento a la lógica difusa, que generó cierta controversia: hubo quien lo recibió con entusiasmo, pero otros lo hicieron con escepticismo. Pero además porque admiro a España y a los españoles y este premio que llega desde su país me da la oportunidad de dar las gracias a todos los que han hecho posible que yo lo reciba, y quiero citar en concreto a quienes ha promovido mi candidatura: Luis Magdalena y Enric Trillas, del European Centre for Soft Computing de Mieres".

La lógica clásica se basa en conjuntos claramente delimitados, definidos por el criterio de pertenencia inequívoca de sus elementos, como por ejemplo el conjunto de los números pares o el conjunto formado por los países miembros de Naciones Unidas. Sin embargo, muchas áreas de la realidad son más complejas; hay grupos clases o conjuntos cuyas fronteras no son claras, como el conjunto de "buenos jugadores de baloncesto". Para pertenecer a este conjunto, un jugador debería 'ser alto' y 'tener puntería', pero estos conceptos son imprecisos. Un sistema binario establecería, por ejemplo, que 'ser alto' es 'medir más de 185 cm' y descartaría a todos los jugadores por debajo de esa estatura, independientemente de su puntería. La lógica difusa permite, como haría un entrenador humano, incluir en el conjunto de buenos jugadores a uno que midiera 184 cm pero con una puntería excelente. De esta forma, la lógica difusa salva la distancia entre la lógica clásica y la realidad.

 Profesor Lotfi Zadeh

Profesor Lotfi Zadeh

Precisamente, Zadeh ha explicado que ese objetivo estaba en el origen de la investigación que le llevó hasta la lógica difusa: "Siendo ingeniero, siempre tuve la convicción de que en las matemáticas estaban las respuestas a casi todos los problemas, pero me di cuenta de que la matemática clásica tenía limitaciones porque no sabía cómo abordar la imprecisión". Y para salvar esa distancia Zadeh tomó el modelo humano: "Los humanos tenemos una sorprendente capacidad de razonar y tomar decisiones basadas en información imprecisa y en un conocimiento parcial(...). El principal objetivo de la lógica difusa es formalizar esta capacidad”.

Los seres humanos aplican de forma natural la lógica difusa a la toma de decisiones manejando datos imprecisos y ponderando el valor de cada elemento. La contribución de Zadeh ha consistido en establecer las bases de la lógica difusa y trasladarla a la toma de decisiones por parte de ordenadores y sistemas. Dejan así de ser meras máquinas de calcular para incorporar la capacidad de evaluar grados y matices de la realidad, adecuando a ellos la toma de decisiones autónoma o semiautónoma (sin intervención o con intervención mínima de los humanos). Por ejemplo, una lavadora capaz de seleccionar un programa -con su tiempo, temperatura y rotación- en función de la cantidad de carga y de la suciedad de la ropa. Hay otras técnicas que permiten hacerlo, pero con sistemas de lógica difusa se usan sensores y electrónica mucho más baratos.

Lotfi A. Zadeh (Bakú, Azerbaiyán, 1921), es, según el acta, autor de aportaciones “recibidas de forma entusiasta por la industria, donde miles de ingenieros han diseñado toda una plétora de sistemas complejos e inteligentes (...). Presente en decenas de miles de patentes en todo el mundo, el control difuso es hoy en día un componente esencial de una amplia gama de productos de consumo, desde cámaras de vídeo y lavadoras hasta instrumentos médicos, así como en sistemas tan complejos como trenes automáticos, plantas de tratamiento de residuos y el control inteligente de motores de coche".

La contribución de Zadeh ha tenido consecuencias también para los procesos industriales: ha simplificado el diseño, logrando productos más eficientes, más fáciles de utilizar y más flexibles a los cambios a la vez que ha reducido los costes de producción. Esto ha provocado el éxito y la implantación industrial de la lógica difusa.

PUBLICACIÓN SEMINAL

En 1965 Lotfi Zadeh describió por primera vez los 'conjuntos difusos' en una publicación que se convertiría en una de las más citadas del siglo XX, con más de 35.000 menciones. A partir de ahí se desarrolló la lógica difusa, desplazando de manera genial las fronteras del conocimiento. El acta del jurado subraya que Zadeh es "el creador de un nuevo campo de investigación que ha resultado de una gran utilidad en numerosas áreas de aplicación".

La controversia en torno a la lógica difusa comienza en su denominación: "Utilizar el calificativo difusa, que en inglés tiene una connotación negativa, era un hándicap de partida para que fuera bien recibido en la comunidad científica, pero era la palabra que mejor describía lo que yo tenía en mente. Esto resultó ser una rémora para que la teoría fuese aceptada. En Asia, sin embargo, difuso no es peyorativo, así que acogieron mejor mi trabajo, porque ellos no tienen la visión occidental -cartesiana- que limita todo a blanco o negro". Por eso, como él mismo recuerda, una de las primeras y más significativas aplicaciones de su contribución fue el metro automático de la ciudad japonesa de Sendai. La implementación de la lógica difusa al sistema de control del suburbano consiguió que los cambios de velocidad se asemejaran a los que realizaría un conductor humano experimentado. La aceleración y la fuerza de las frenadas se hicieron más graduales, lo que a su vez se tradujo en un menor consumo de electricidad y en más comodidad para los usuarios.

La lógica difusa abrió la puerta a la comprensión, por parte de los ordenadores y las máquinas y sistemas que se basan en ellos, de instrucciones imprecisas como ‘frena suavemente’ o 'refrigera hasta que el aire esté fresco'; algo fácil de entender para cualquier ser humano entrenado en la correspondiente tarea, pero imposible para las máquinas y programas de ordenador convencionales. El cambio de concepto era tan brusco que inicialmente Zadeh tuvo que afrontar el escepticismo de muchos de sus colegas, pero el éxito de las aplicaciones prácticas de esta teoría ayudó a vencer las resistencias de la comunidad científica.

La contribución de Zadeh ha permitido crear un lenguaje cada vez más natural y humano para comunicarnos con las máquinas. En palabras del secretario del jurado, Ramón López de Mántaras, "en lugar de que el ser humano tenga que hacer el esfuerzo de aprender el complejo lenguaje matemático de las máquinas, la lógica difusa propone un lenguaje más simple, que trata de conseguir que sean las máquinas las que adopten las formas de pensar y actuar de los humanos a la hora de resolver problemas".

Zadeh, que a sus 91 años sigue en activo, considera que esta línea de investigación dentro de la lógica difusa es la que mayor potencial de desarrollo tiene y, de hecho, está trabajando en ella porque, según ha manifestado, espera hacer alguna contribución más que aproxime los ordenadores y sistemas al lenguaje natural.

BIOGRAFÍA

 Profesor Lotfi Zadeh
Profesor Lotfi Zadeh

Lotfi A. Zadeh nació en 1921 en Bakú, en la antigua República Soviética de Azerbaiyán, donde su padre, iraní, estaba destinado como periodista. A la edad de diez años, su familia se mudó a Teherán (Irán), y Lotfi estudió en el Colegio Americano, una escuela misionera presbiteriana. Por un error administrativo, le matricularon en varios cursos por delante del que le correspondía según su nivel académico de origen. Esto no fue obstáculo para obtener notas brillantes; de hecho, en el examen nacional de ingreso a la universidad obtuvo la tercera mejor nota del país.

Zadeh se licenció en Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Teherán en 1942. Solo tres estudiantes lo hicieron ese año, debido a los problemas creados por la II Guerra Mundial. En 1943 emigró a Estados Unidos. Cursó un máster en Ingeniería Eléctrica en el MIT y en 1949 obtuvo el doctorado en la misma disciplina en la Universidad de Columbia (Nueva York). Allí pasaría los siguientes diez años como profesor. En 1959 se incorporó al Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación de la Universidad de California en Berkeley, donde obtuvo la cátedra y desde 1991 dirige la Berkeley Initiative in Soft Computing.

En 1965 publicó su artículo seminal sobre los conjuntos difusos. En 1968 crearía la lógica difusa. En 1991 introdujo otro nuevo paradigma: el Soft Computing, un híbrido de metodologías que incluye la lógica difusa, las redes neuronales, los algoritmos evolutivos y el razonamiento probabilístico. Autor de 245 papers, sus investigaciones han sido citadas en más de 90.000 ocasiones -según Google Scholar- y la influencia del campo que ha creado se aprecia en el número de papers que llevan el término difuso en el título: 253.000. Zadeh ocupa cargos editoriales en 75 revistas especializadas y aunque los conjuntos y la lógica difusa han dado lugar a decenas de miles de patentes, él no es titular de ninguna de ellas.

En los últimos 15 años ha trabajado en la posibilidad de que datos y operaciones computacionales puedan transmitirse en lenguaje natural, lo que ha denominado la computación con palabras.

Zadeh es ciudadano estadounidense pero conserva la nacionalidad iraní.

PREMIOS FUNDACIÓN BBVA FRONTERAS DEL CONOCIMIENTO

La Fundación BBVA centra su actividad en generar y difundir a la sociedad el conocimiento científico y la cultura con programas recurrentes en las áreas de las ciencias básicas, la biomedicina, la ecología y biología de la conservación, las ciencias sociales, la creación literaria, la música y las artes plásticas.

En 2008 la Fundación BBVA creó los premios Fronteras del Conocimiento para reconocer a los autores de avances radicales y particularmente significativos en un amplio abanico de áreas científicas y tecnológicas características de nuestro tiempo. Es una familia de premios expresión del mapa del conocimiento y los grandes retos del siglo XXI.

Las nominaciones por parte de las principales universidades, centros de investigación y culturales a escala mundial, la independencia y objetividad de los jurados, integrados por especialistas de primer orden en sus respectivos campos, y la excelencia de los premiados en las ediciones celebradas, han convertido estos galardones, creados y organizados desde España, en una de las más prestigiosas familias de premios a escala internacional. La Fundación BBVA cuenta en esta iniciativa con la colaboración del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y con la participación de investigadores y creadores españoles que forman parte de los jurados internacionales.

La candidatura de Zadeh ha sido presentada y avalada por once expertos internacionales: Luis Magdalena, European Centre for Soft Computing (Mieres, España); Masayoshi Tomizuka, University of California, Berkeley (California, EE.UU.), Witold Pedryck , University of Alberta (Alberta, Canadá); Piero P. Bonissone , General Electric Global Research (Nueva York, EE.UU.); Hiroshi Nakajima, Omron Corporation (Kyoto, Japón); Dimitar Filev, Ford Research and Innovation Centre (Michigan, EE.UU.); Marios M. Polycarpu, presidente de la IEEE Computational Intelligence Society; Javier Montero, presidente de la European Society for Fuzzy Logic and Technology; Marek Z. Reformat, presidente de la North American Fuzzy Information Processing Society; Michio Sugeno, y Enric Trillas, ambos del European Centre for Soft Computing (Mieres, España).

En la categoría de TIC la comisión evaluadora ha estado formada por Pedro A. Serena Domingo, investigador científico, Instituto de Ciencias de Materiales (CSIC) y coordinador del Área de Ciencia y Tecnología de Materiales del CSIC; Ceferino López Fernández, profesor de investigación, Instituto de Ciencia de Materiales (CSIC); Josep Fontcuberta Griñó, profesor de investigación, Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (CSIC); Manuel Lozano, profesor de investigación, Instituto de Microelectrónicas de Barcelona (CSIC), y coordinador del Área de Ciencia y Tecnologías Físicas del CSIC.

JURADO INTERNACIONAL

El jurado de esta categoría está presidido por George Gottlob, catedrático del departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Oxford (Reino Unido), y cuenta como secretario con Ramón López de Mántaras, director del Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). El resto de los miembros son Oussama Khatib, catedrático en el Laboratorio de Inteligencia Artificial en el departamento de Ciencias Computacionales de la Universidad de Stanford (EE.UU.), Rudolf Kruse, director del departamento de Procesamiento del Conocimiento e Ingeniería del Lenguaje de la Otto-von-Guerike-Universität de Magdeburg (Alemania), Mateo Varelo, director del Barcelona Supercomputing Center (España) y Joos Vandewalle, director de la División SCD en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica).

En las pasadas ediciones, los ganadores fueron el ingeniero electrónico estadounidense Carver Mead, el matemático norteamericano Donald E. Knuth, el ingeniero y matemático Thomas Kailath, y el israelí Jacob Ziv.





   Enlaces de interés
 
IMDEA Energía
Blog madri+d: Matemáticas y sus fronteras


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1 comentario



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   Soledad Ballesteros | 24/01/2013
 
Quiero felicitar al profesor Zadeh por este premio tan merecido. Conocí al Dr. Zadeh durante una estancia que realicé hace años en la Universidad de California at Berkeley invitada por el profesor Steve Palmer (catedrático de Psicología).
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