[hackmeeting] codigo abierto y bacterias

Lun Sep 9 13:13:04 CEST 2002

Excelente Luther!!!

Muy depurado, concreto, conciso, profundo, documentado. Una joya ;)

Porque no la cuelgas en el wiki?

Un saludo, nos vemos en madhack

Xabier

Luther Blisset wrote:
> 
> Hola,
> 
> os pasteo un articulo que he escrito sobre el tema codigo abierto y
> bacterias, por si es de interes.
> cualquier comentario/critica sera bien recibido :)
> 
> Código abierto y bacterias
> --------------------------------------
> by Luther Blisset
> 
> Deberíamos dejar de pensar en las bacterias únicamente como organismos
> patógenos causantes de enfermedad. Os invitamos a observarlas desde un
> nuevo punto de vista, a saber, minúsculas nanomáquinas poderosamente
> adaptadas para formar redes de proceso masivamente paralelo(*realmente
> masivo*) y descentralizado. Entidades de red móviles, de código
> genético  reducido, especializadas pero al mismo tiempo adaptables a
> cambios imprevistos, autoreproducibles a una velocidad frenética(1) y
> tolerantes a fallos.
> Lynn Margulis y otros(2) nos hablan de las comunidades bacterianas como una
> red global de intercambio genético a escala planetaria que ha persistido
> durante miles de millones de años. Si traducimos las teorías de Margulis a
> términos informáticos, podemos caracterizar las comunidades bacterianas
> como redes de código abierto en clave genética(3), más allá de la pura
> analogía. De manera muy sintética, nos basamos en las siguientes premisas
> básicas:
> 
> 1. El intercambio genético es absolutamente descentralizado y horizontal.
> 2. La información genética pasa de una bacteria a otra con absoluta
> promiscuidad y a una velocidad de transferencia inaudita si la comparamos
> con organismos más complejos. Las bacterias están continuamente liberando,
> compartiendo su código genético.
> 3. Estas nanomáquinas son capaces de hacer algo realmente sorprendente: se
> reprograman, se recompilan a sí mismas en base a los genes recibidos. No
> necesitan esperar a la siguiente generación para expresar sus genes. Ellas
> inventaron la ingeniería genética.
> 4. Hay al igual que en la programación de Linux, "cooperación sin
> mando"(4). Esta red de nanomáquinas tiene una profunda tolerancia a fallos
> y la fuerza de una amplísima base de proceso distribuido y paralelo, sin
> controles de mando centralizados.
> 5. Las bacterias se intercambian información bajo algo casi bueno como una
> licencia GPL.
> Según L.Margulis, "todas las cepas bacterianas puede compartir sus genes,
> podríamos decir, en el más estricto sentido, que en el mundo bacteriano no
> se dan las especies verdaderas. Cualquier bacteria es un organismo, una
> entidad capaz de llevar la ingeniería genética a escala global o
> planetaria"(2).
> 
> Si aceptamos estas características primordiales de las redes bacterianas
> como propiedades suficientemente definitorias de una red de código abierto,
> estaríamos ante la primera red de código abierto de nuestro planeta.
> 
> En cuanto a los desarrollos destacables que han realizado estas redes bajo
> open-source, están las células de nuestro cuerpo, que tienen su origen en
> las bacterias(3).
> 
> Bacterias y Vida Artificial
> -------------------------------------
> 
> Aún estamos lejos de poder modelar informáticamente las redes bacterianas
> en toda su complejidad, pero las últimas aproximaciones en programación
> evolutiva(5) y autómatas celulares nos abren las puertas a crear modelos
> informáticos que permitan esta transferencia de tecnología del mundo micro
> de las bacterias al mundo macro.
> A nivel de GA(algoritmos genéticos), diversos operadores genéticos se han
> inspirado en los mecanismos de transferencia de información genética de las
> bacterias, por ejemplo en la conjugación o la transposición(6).
> Los GA en paralelo han implementado el proceso real distribuido y en
> paralelo a nivel de GA(7), así como el viaje de información entre distintas
> poblaciones de "organismos"(8).
> 
> Los CA(autómatas celulares), cada vez más observados como máquinas
> virtuales de proceso masivamente paralelo, descentralizado y discreto,
> capaces de computación universal(9), representan una vía interesante de
> comprensión del mundo celular y bacteriano.
> En primer lugar, tenemos la demostración intensiva y extensiva de los CA
> como máquinas que computan, en la polémica enciclopedia de autómatas "A new
> kind of science" de Stephen Wolfram. A nivel muy específico, esta obra nos
> brinda una de las más sólidas demostraciones de computación universal,
> concretamente para la regla 110 de los CA unidimensionales de Wolfram. A un
> nivel más general, es interesante la aproximación de Wolfram del llamado
> Principio de Equivalencia Computacional y "la naturaleza que computa",
> donde todo sería computación en la naturaleza. Aunque cabe decir que el
> abordaje concreto que realiza Wolfram de la aplicación de los CA al campo
> de la biología, es aparentemente "naive" en ciertos aspectos(10).
> En segundo lugar, tenemos la reciente aproximación a los CA como paradigmas
> del mundo celular por parte de S.Capcarrere(11).  S.Capcarrere se pregunta
> como modelar el mundo celular, como conseguir autoreproducción no trivial a
> la que ya se refirió John Von Neumann. La respuesta podría estar en CA no
> uniformes, redundantes y de proceso asíncrono, teniendo en cuenta que los
> CA clásicos se basan en la idea de que todas las células de la rejilla se
> actualizan al mismo tiempo y siguiendo la misma regla, es decir son de
> proceso síncrono.
> 
> Finalmente, la simbiosis entre estos dos paradigmas, los autómatas
> celulares por un lado y la programación evolutiva por otro, ofrecen
> inmejorables perspectivas de modelación del mundo bacteriano, porqué un
> paradigma tiene lo que quizás le falta al otro. Un ejemplo conocido y
> sencillo es la utilización de algoritmos genéticos para la búsqueda de
> reglas de CA de clasificación de densidad. Es decir una regla, entre el
> espacio de reglas posibles, que permita de la manera más óptima posible
> saber si hay más células blancas o negras en la configuración inicial de un
> CA. Para una búsqueda en un espacio tan grande(p.ej. 2 elevado a la 128
> reglas posibles) que mejor que la programación evolutiva. En este sentido
> nos gustaría resaltar el trabajo actual de Candida Ferreira. Según
> Ferrreira ha obtenido mejores resultados en esta tarea de clasificación que
> usando GP(Programación Genética), con recursos computacionales cuatro veces
> inferiores a GP. La clave está en su GEP(Genetic Expression Programming)
> que es un híbrido entre algoritmos genéticos y programación genética(12).
> GEP destaca especialmente por su modelación de los conceptos
> genotipo/fenotipo en clave de programación evolutiva, quizás un detalle
> también importante en cuanto al tema que nos ocupa.
> De otra parte, S.Capcarrere le presta una atención notable a esta
> simbiosis(11).
> 
> Civilización bacteriana
> -------------------------------------
> 
> Nuestro interés en las redes bacterianas está ahora mismo en su aplicación
> al desarrollo de tejido activista en la red, y a un nivel más general,
> contribuir a la creación de un "pensamiento bacteriano", iniciado a nuestro
> entender por Lynn Margulis(13).  Las redes bacterianas son para nosotros
> una fuente de inspiración  de pensamiento activista y nos gustaría en las
> siguientes líneas imaginarnos como podemos describir a estas comunidades de
> microorganismos y su evolución a lo largo de la historia de la vida en
> nuestro planeta, en términos de una civilización, la civilización bacteriana.
> Siendo cautelosos, debemos entender el siguiente análisis como una
> abstracción idealizada del mundo bacteriano, intentando colocar nuestro
> punto de observación en el punto de vista de las bacterias y no de los
> humanos. A manera de ejercicio de deconstrucción de nuestra visión clásica
> de las bacterias y en la línea conceptual iniciada en  "Resistencia al
> sistema: pensando como un virus"(14).
> 
> * Trabajo en equipo, operan en redes de acción radicalmente
> descentralizadas y de proceso masivamente en paralelo. Se contrapone al
> espíritu individualista de los virus.
> * Inteligencia colectiva. La inteligencia de las bacterias emerge de esta
> interacción y comunicación de proceso masivamente paralelo y distribuido,
> bajo unas reglas muy especiales(15).
> * Profunda promiscuidad en el intercambio de información, es una cultura
> abierta donde las innovaciones fluyen rápidamente.
> * Tejido de red altamente resistente y estable. Las bacterias forman redes
> altamente resistentes a perturbaciones externas. Un ejemplo curioso son los
> biofilms(16).
> * Cultura basada en la cooperación, en la simbiosis.  No es tan proclive a
> entrar en la dinámica de "destroyer" más propia de los virus.
> *  Basada en los principios de simbiosis y especialización, que como
> defiende Lynn Margulis, plantean un nuevo punto de vista de la evolución,
> más allá del principio clásico del darwinismo de la competencia y la
> supervivencia del más apto(17).
> * Cultura constructiva, transformadora, fuertemente basada en el reciclaje.
> Si hay un verbo que caracteriza la acción bacteriana, este es "fermentar".
> *  Evoluciona fuertemente a través de la creatividad en el campo de las
> nanotecnologías, de la innovación que fluye rápidamente a través de su red
> de redes y se hace extensiva a un gran número de nodos.
> *  Busca el automantenimiento, la "autopoyesis", que se traduce en la
> búsqueda de las condiciones óptimas para el equilibrio interno. Es una
> civilización que no va tanto en "contra de" sino que se toma a si misma
> como referencia para la evolución.
> 
> Una vía interesante de investigación es sin duda los paralelismos entre
> esta civilización bacteriana de código abierto y las comunidades de código
> abierto informáticas, nuestro open-source.
> 
> ::::::::: Notas
> 
> (1) La replicación bacteriana es exponencial, siguiendo la fórmula 2
> elevado a N, donde N=número de generaciones. Considerando que una nueva
> generación puede nacer cada veinte minutos, en pocas horas tenemos millones
> de bacterias.
> 
> (2) Margulis, L. y D. Sagan. Microcosmos, Allen & Unwin, Londres, 1987.
> 
> (3) Margulis, L. y D. Sagan. "Microcosmos", Allen & Unwin, Londres, 1987.
> Margulis, L. y D. Sagan. "What is Sex?", Simon & Schuster, N.Y., 1987
> Margulis et al. "Effects of the Origin and Evolution of Life on Planet
> Earth",  MIT Press , 1992.
> 
> (4) Raymond E., "The Cathedral and the Bazaar", Revisión 1.39, 1998.
> http://www.tuxedo.org/~esr/writings/cathedral-bazaar
> Vidal, M., "Cooperación sin mando: una introducción al software libre", 2000.
> http://www.sindominio.net/biblioweb/telematica/softlibre
> 
> (5) Entendiendo por "programación evolutiva", algoritmos genéticos,
> programación genética y híbridos como GEP(Genetic Expression Programming).
> 
> (6) Borges A. y E. Costa, "Enhancing Transposition Perfomance", 1999.
> http://eden.dei.uc.pt/~ernesto/EvoCo/papers/papers/1999/cec99_1.pdf
> 
> (7) Evonet, "Models for the Parallelization of Genetic Algorithms"
> http://evonet.dcs.napier.ac.uk/evoweb/resources/flying_circus/tutorials/online_tutorial/04/index.html
> 
> (8) Nos referimos a "organismos" entendidos en el contexto de algoritmos
> genéticos.
> 
> (9) Aclaración de términos:
> "Computación universal". Equivalentes a una máquina de Turing universal.
> "Discreto". Los CA constan de unidades de espacio y tiempo definidas,
> discretas.
> 
> (10) De todas las revisiones realizadas sobre ANKOS("A New Kind Of
> Science"), una de las críticas más interesantes al respecto es la de Ray
> Kurweil. http://www.kurzweilai.net/articles/art0464.html?printable=1
> En la siguiente url hay disponible una completa colección de reviews sobre
> ANKOS:
> http://www.math.usf.edu/~eclark/ANKOS_reviews.html
> Y en esta otra un interesante dossier sobre la obra, con un marcado acento
> pro-Wolfram, donde poder acceder a un resumen de algunos capítulos y
> artículos diversos(en francés):
> http://www.automatesintelligents.com/labo/2002/juin/doswolfram.html
> 
> (11) Capcarrere, S., "Cellular Automata and Other Cellular systems: Design
> & Evolution", 2002.  http://lslwww.epfl.ch/~msc/THESIS/thesis.html
> 
> (12) Ferreira, C. "Gene Expression Programming: a New Adaptive Algorithm
> for Solving Problems". Complex Systems, Vol. 13, issue 2: 87-129.
> http://www.gene-expression-programming.com/webpapers/GEP.pdf
> Ferreira, C., "Discovery of the Boolean Functions to the Best
> Density-Classification Rules Using Gene Expression Programming", EuroGP
> 2002, Berlin, Germany, 2002.
> http://www.gene-expression-programming.com/webpapers/ferreira-EuroGP02.pdf
> 
> (13) Buena parte de las obras de L. Margulis(ver nota 3) tienen un carácter
> marcadamente divulgativo, y van más allá del campo de la microbiología,
> para hundir sus raíces en el terreno del pensamiento, perfilando toda una
> visión del mundo a través de la óptica de las bacterias.
> 
> (14) Utilización del pensamiento vírico en clave activista:
> Blisset, L., "Resistencia al Sistema: pensando como un virus", 2000.
> http://www.astramat.com/alife/virus1_cas.rtf
> 
> (15) El concepto "inteligencia colectiva" aquí utilizado tiene un
> parentesco con el concepto más específico de "fenómeno emergente" y propio
> de la terminología a-life, aunque cabe decir que la "emergencia" y los
> "fenómenos emergentes" son un misterio por definición -buscamos que emerja
> algo que no está programado-. Al mismo tiempo, sabemos que existen ejemplos
> de fenómenos emergentes muy claros y que nos servirán para ilustrar a que
> nos referimos exactamente.
> Sin duda una de los más paradigmáticos dentro de la a-life es el vuelo
> coordinado de los avoides de Craig Reynolds, que ha inspirado decenas de
> implementaciones:
> http://www.red3d.com/cwr/boids
> Otro ejemplo de fenómeno emergente son los atascos de tráfico, que ilustran
> de una manera muy clara a nuestro entender, como pueden existir
> comportamientos diferentes entre el nivel grupal -el atasco de tráfico- y
> el nivel individual, cada uno de los agentes que forman ese grupo -los
> vehículos-.
> Si uno observa este peculiar automáta celular on-line que simula el tráfico
> de vehículos:
> http://rcswww.urz.tu-dresden.de/~helbing/RoadApplet
> podrá percibirse de que mientras los vehículos se mueven hacia delante, los
> atascos de tráfico que se producen, esos mismos vehículos observados
> grupalmente como un bloque, como un fenómeno emergente, ¡se mueven hacia atrás!
> 
> (16) Los biofilms -"biopelículas"- representan un tipo de red bacteriana
> alternativo, a fin de no recurrir siempre al ejemplo típico de la red de
> redes bacteriana de alcance planetario, de la que se explica como los genes
> de resistencia a un antibiótico saltan de una cepa a otra, etc...
> Los biofilms son redes bacterianas muy resistentes que se forman por
> ejemplo en las cubiertas de los barcos o en las tuberías, a partir de una
> señal de comunicación llamado "el sentir del quorum".
> http://www.erc.montana.edu/Res-Lib99-SW/default.htm
> 
> (17) La idea de "virus" es a nuestro entender, una de las bases del
> pensamiento neodarwinista de Richard Dawkins, que tanta influencia
> intelectual ha ejercido en el mundo científico y informático desde la
> publicación de "El gen egoísta". El pensamiento "virus" se ha utilizado
> para justificar las tesis de la "supervivencia del más apto" y el egoísmo
> como motor de la evolución biológica.  De la misma forma, el estudio de las
> bacterias muestra con especial claridad la teoría de Margulis de la
> simbiosis(S.E.T.), la cooperación, la especialización, como motores de la
> evolución.
> Consideramos que el pensamiento bacteriano no invalida la otra cara de la
> moneda, esto es, el pensamiento vírico(ver nota 14) sino que podemos
> contemplar a estos dos pensamientos aparentemente excluyentes, como dos
> mundologías, dos realidades virtuales a las cuales podemos acceder para
> obtener una visión diferente del mundo. O quizás mejor, no son mundologías.
> Si nuestro cerebro es una red creadora de mundo en tiempo real, podemos ver
> a estas realidades virtuales como software mental modificador/amplificador
> de nuestra recreación continua del mundo, tu mundo/mi mundo/nuestro mundo.
> Y por supuesto, nuestra realidad virtual preferida puede ser la bacteriana
> y esta premisa no nos impedirá en ciertos aspectos concretos contraponer
> pensamiento bacteriano a pensamiento vírico. Lo importante es reconocer la
> no exclusión mutua entre estos dos pensamientos.
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