El fin de la Ley de Moore

"There is no reason anyone would want a computer in their home." Ken Olson, president, chairman and founder of Digital Equipment Corp..

Según la ley de Moore, y perdón por repetirla, la cantidad de transistores por unidad de superficie se suplica cada 18 meses. La cantidad de transistores es proporcional a la velocidad de procesasmiento por lo que el poder computacional se duplica cada ese período de tiempo.

Esto fue verdad hasta hace unos 4 años. Hace 4 o 5 años la velocidad de los microprocesadores se estancó rondando los 3.5GHz. Entonces, ¿lo exponencial de la tecnología, sobre la que está planteado todo el concepto de la singularidad muere acá? ¿En vez de una curva exponencial no era más que una miserable curva “S”?

Ley de Moore vs. Velocidad de Procesamiento

La verdad es que el límite no lo están poniendo los transistores, el límite a la velocidad lo está poniendo la termodinámica. Nos tenemos que deshacer de la enorme cantidad de calor que generan los circuitos y, con las arquitecturas que usamos ahora, no se puede. Se necesita un salto de tecnología para poder seguir mejorando las velocidades.

Mientras tanto, los productores de microprocesadores estuvieron escondiendo el problema de una manera elegante. Pusieron primero dos, después cuatro, ahora ocho núcleos por pastilla. Pero cada núcleo sigue rondando los 3.5GHz.

Ante este problema surgen dos horizontes posibles: la computación cuántica y la computación reversible. La primera, para los que estamos en el tema, se torna algo místico. Pretende usar las propiedades cuánticas de los fotones dejando de usar bits normales para usar qbits, que en vez de calóricos pulsos eléctricos usa rápidos pulsos lumínicos que, aprovechando su capacidad de polarización puede procesarse una cantidad de información nunca antes vista.

Hace una década (si no más) que los principales laboratorios se devanan los sesos pensando cómo implementarla. La arquitectura es realmente diferente y se encuentran cosas “extrañas” como la capacidad de solapamiento de los bits. Un qbit puede ser 0, 1 o una mezcla de ambos. Esto permitiría con una máquina de 16 qbits, por ejemplo, probar todas las combinaciones posibles en un sólo ciclo de reloj. O sea, rompeería una clave de 16 bits en 1/3.500.000.000 segundos (algo así como un 3 en la décima posición después de la coma decimal).

Otra opción que se baraja, aunque a mi criterio como solución intermedia hasta llegar a la otra, es la computación reversible. Agregando un poco de circuitería y mucho de imaginación se pueden hacer operaciones reversibles a nivel electrónico. Haciendo las cuentas para atrás, una vez hechas para adelante, se entregaría energía de nuevo al sistema manteniendo un poco más controlada la termodinámica general del cálculo. Es decir, al devolver energía “deshaciendo” las cuentas, enfriaríamos el sistema con una pequeña perdida total.

La computación reversible también requiere un rediseño profundo de la lógica aritmética de los procesadores actuales, que ningún fabricante parece estar dispuesto a pagar. Aplicando esto se iría algún paso para atrás para dar dos para adelante, según indican estudios que se vienen haciendo desde la década del 70.

Necesitamos computadoras más rápidas. Cinco años de estancamiento son siglos medidos en la velocidad actual del mundo. Veremos quién se anima y quién gana en la carrera por los ciclos de procesador.

Del arte de curar a la medicina como ciencia

El arte de la medicina dejó de ser un arte. La tecnología de la salud no sufrió grandes cambios en el siglo pasado, en los últimos 20 años se invirtió el 80% del dinero invertido en los anteriores 100. Esto augura un futuro exponencial para el viejo arte de curar.

Los primeros avances que indican que estamos en el “codo de la curva”* pueden verse por dos frentes: el secuenciamiento del genoma humano y la penetración de la tecnología informática en todos los pasos del proceso médico. Estos dos hechos están cambiando de manera disruptiva la visión de la salud tal como la conocemos.

Si dividimos el proceso médico en pasos sucesivos, podríamos decir que primero se detecta el problema, vía una consulta o algún otro método, luego se hace el diagnóstico y se sigue con el tratamiento y el seguimiento hasta lograr la cura.

La tecnología en la detección del problema cumple un rol primario. Gracias a la alta dispersión de la tecnología celular, ya hay aplicaciones en el mercado que permiten consultas y asistencia remota para personas que no tienen acceso directo a los médicos. Estos sistemas están abriendo paso a la llamada telemedicina que, explotando sistemas multimedia, facilita a los médicos atender consultas remotas con medios gráficos o sensores. Estos sistemas están siendo probados en África y la India, aunque se espera que lleguen a todo el mundo y así poder consultar a expertos en cada tipo de enfermedad sea donde fuere.

Siguiendo con el proceso médico, para el diagnóstico se pueden ver dos grandes avances: el análisis genético y las herramientas de medición y diagnóstico. El análisis genético logra de manera rápida detectar anomalías en la secuencia sana pudiendo ver rápidamente una lista importante de enfermedades. Los análisis genéticos son cada vez más rápidos y económicos, utilizando crowdsourcing (colaboración) para decodificar e interpretar secuencias genéticas.

Por otro lado, en los últimos 2 años comenzó una avalancha de aplicaciones y extensiones para teléfonos celulares (Android y iPhone mayormente) que transforman los smartphones en un estetoscopio, en un medidor de glucosa, en un medidor de presión, en un equipo de RX o en cualquier otro elemento que facilita el medición de parámetros vitales.

Además, las herramientas de diagnóstico conocidas toman otras formas y mejoran su rendimiento, permitiendo hacer escaneos 3D de cualquier órgano o a través de la iPills que incorporan nanotecnología en pastillas que filman el interior del cuerpo. A estas tecnologías se le suma una gran cantidad de sensores de uso personal orientadas a realizar seguimiento de la actividad corporal (quantified-self), llevando un recuento de horas de sueño, calidad de actividad, tiempo de reposo, etc. Sumando estas dos tecnologías, y procesando la información de manera inteligente se logra una herramienta de valor agregado que permite al profesional médico lograr un rápido diagnóstico.

Una vez detectado el problema hay que curarlo. Pero, como dicen un conocido médico “no existen las enfermedades, existen los enfermos”, la tendencia es la medicina personalizada. En el futuro no muy lejano (de hecho ya existen para casos puntuales), los medicamentos serán a medida acordes a las formas genómicas de los individuos, optimizando la efectividad de los mismos. Otra tendencia en la industria farmacéutica son los medicamentos que vienen asociados con una aplicación celular que optimiza su uso chequeando los parámetros de quién toma la medicina.

Por otro lado, si hay que operar, la tecnología también se está encargado de eso. Un ejemplo de esto es Da Vinci un robot que facilita realizar cirugías de modo preciso y menos invasivo. Esta tecnología se está probando también para realizar operaciones remotas, donde el paciente y el médico están físicamente distantes, unidos sólo través de redes información de alta confiabilidad.

Estos avances son sólo una muestra de lo que viene en el ámbito de la salud, que sustentan la teoría del británico Aubrey de Grey quien postula que en el futuro vamos a vivir tanto como queramos. Para que esto suceda, sin embargo, se requerirá un cambio radical en la manera en que se estudia medicina hoy en día. La universidad de medicina de Singapur está haciendo punta, incorporando tecnología como parte de la formación médica, incluyendo temáticas de manejo de grandes volúmenes de dato, explotación de información, inteligencia artificial y sensores, que serán fundamentales para el futuro.

En el futuro la medicina irá perdiendo lo artístico para volcarse a lo científico.