III

El aprendizaje al que hemos estado aludiendo hasta ahora es el aprendizaje del individuo, el cual ocurre dentro del lapso de su vida privada individual. Existe otro tipo de aprendizaje de igual importancia —el aprendizaje filogenético—, o aprendizaje en la historia de la especie. Este es el tipo de aprendizaje para el cual Darwin, en su teoría de la selección natural, estableció un tipo de bases.

Las bases de la selección natural descansan en tres hechos. El primero de ellos es que existe un fenómeno tal como el de la herencia: que una planta o animal individual produce una descendencia de acuerdo con su propia imagen. El segundo es que estos descendientes no están completamente de acuerdo con su propia imagen, sino que pueden diferir de ella en formas también sujetas a la herencia. Esté es el hecho de la variación, y en modo alguno implica la muy dudosa herencia de características adquiridas. El tercer elemento de la evolución darwiniana es que la sobrecargada pauta de la variación espontanea es ajustada por la diferencia en la viabilidad de diferentes variaciones, la mayor parte de las cuales tienden a disminuir la probabilidad de la existencia continuada de la especie, aunque algunas de ellas, quizá muy pocas, tienden a incrementarla.

Las bases de la supervivencia racial y del cambio racial o —evolución, como la llamamos— pueden ser mucho más complicadas que eso, y probablemente lo son. Por ejemplo, un tipo muy importante de variación es la variación de un orden mayor: la variación de la variabilidad. De nuevo, el mecanismo de la herencia y la variación generalmente comprenden los procesos descritos funcionalmente por Mendel y estructuralmente por el fenómeno de la mitosis: los procesos de la duplicación de genes y su separación, de su agregación en cromosomas, del encadenamiento, y los demás.

En todo caso, detrás de toda esta concatenación de procesos fantásticamente compleja se encuentra un hecho muy simple: que en presencia de un medio nutritivo adecuado de ácidos nucleicos y aminoácidos, una molécula de un gen, la cual, a su vez, está formada por una combinación muy especifica de aminoácidos y ácidos nucleicos, puede inducir el medio para establecerse en otras moléculas, que son moléculas del mismo gen o bien de otros genes que difieren de él por variaciones relativamente pequeñas. De hecho se ha pensado que este proceso es estrictamente análogo a aquel conforme al cual una molécula de un virus, una especie de parásito molecular de un anfitrión, puede juntar otras piezas moleculares para si mismo, a partir de los tejidos del anfitrión que opera como un medio nutriente. Este acto de multiplicación molecular, ya sea de gen o de virus, parece representar una etapa final del análisis del vasto y complicado proceso de la reproducción.

El hombre puede hacer hombres a su propia imagen. Esto parece ser el eco o el prototipo del acto de creación, por el cual se supone que Dios creó el hombre a Su imagen. ¿Puede ocurrir algo similar en el caso menos complicado (y acaso más comprensible) de los sistemas inertes que llamamos máquinas?

¿Qué es la imagen de una máquina? ¿Puede esta imagen, encarnada en una máquina, llevar a una máquina de una especie general, no sometida aún a una identidad especifica particular, a reproducir la máquina original, ya sea absolutamente o conforme a cierto cambio que puede considerarse como una variación? ¿Puede la nueva y variada máquina misma actuar como un arquetipo, incluso como sus propias desviaciones de su propia pauta arquetípica?

El propósito de la presente sección es responder estas preguntas y responderlas con un «sí». El valor de lo que voy a decir aquí, o más bien de lo que he dicho en otras partes de una manera más técnica^[11] y de lo que vaya a esbozar aquí, es el de lo que los matemáticos llaman una prueba de existencia. Daré un método de acuerdo con el cual las máquinas pueden reproducirse a si mismas. No diré que éste es el único método con el que puede darse la reproducción, porque no lo es; ni siquiera que es la forma en que ocurre la reproducción biológica, porque ciertamente tampoco lo es. Sin embargo, independientemente de lo diferentes que puedan ser la reproducción mecánica y la biológica, se trata de procesos paralelos, que llegan a resultados similares; y una descripción de uno de ellos puede muy bien producir sugerencias significativas para el estudio del otro^[12].

A fin de discutir con conocimiento de causa el problema de una máquina que construye otra a su propia imagen, debemos precisar más la noción de imagen. Al respecto, debemos tener presente que hay imágenes e imágenes. Pigmalión hizo la estatua de Galatea a la imagen de su ideal amado, pero después de que los dioses la trajeron a la vida, se volvió una imagen de su ideal amado en un sentido mucho más real. Ya no fue simplemente una imagen gráfica sino una imagen operativa.

Un torno de reproducción puede hacer una imagen de un modelo de una caja de fusil, que puede utilizarse para una caja de fusil, pero esto se debe simplemente a que la función que cumple una caja de fusil es muy simple.

Por otra parte, un circuito eléctrico puede cumplir una función relativamente compleja, y su imagen, reproducida por una prensa que utilice tintas metálicas, puede funcionar como el circuito que representa. Estos circuitos impresos se pusieron muy en boga en las técnicas de la ingeniería eléctrica moderna.

En consecuencia, además de imágenes gráficas, podemos tener imágenes operativas. Éstas imágenes operativas, que cumplen las funciones de su original, pueden o no tener un parecido gráfico con él. Lo tengan o no, pueden remplazar al original en su acción, y ésta es una semejanza mucho más profunda. Estudiaremos la posible reproducción de máquinas desde el punto de vista de la semejanza operativa.

Sin embargo ¿qué es una máquina? Desde un punto de vista, podemos considerar una máquina como un primer motor, como una fuente de energía.

En este libro no adoptaremos ese punto de vista. Para nosotros, una máquina es un dispositivo para convertir mensajes de entrada en mensajes de salida. Un mensaje, desde este punto de vista, es una secuencia de cantidades que representan señales en el mensaje. Tales cantidades pueden ser corrientes o potenciales eléctricos, pero no se reducen a éstos, y en realidad pueden ser de naturaleza muy diferente, más aún, las señales componentes pueden distribuirse continua o discretamente en el tiempo.

Una máquina transforma cierto número de tales mensajes de entrada en cierto número de mensajes de salida y cada mensaje de salida depende en cualquier momento de los que hayan entrado hasta entonces. Como diría el ingeniero en su jerga, una máquina es un transductor de entrada múltiple y salida múltiple.

La mayor parte de los problemas que consideraremos aquí no son muy diferentes o mucho más diferentes que los que surgen en transductores de entrada simple y salida simple. Esto podría sugerir a los ingenieros que estamos tratando un problema que ya conocen muy bien: el problema clásico del circuito eléctrico y su impedancia o admitancia o su relación de voltaje.

Esto, sin embargo, no es exactamente así. Impedancia y admitancia y relación de voltaje son nociones que pueden usarse con alguna precisión sólo en el caso de circuitos lineales: esto es, de circuitos para los que la adición de entradas, como serie en el tiempo, corresponde a la adición de las salidas respectivas. Éste seria el caso de resistencias puras, capacitancias puras e inductancias puras, y de circuitos compuestos exclusivamente de estos elementos, conectados de acuerdo con las leyes de Kirchhoff. Para estos, la entrada apropiada para probar el circuito es un potencial de entrada que oscila trigonométricamente y que puede variar en frecuencia y determinarse en fase y amplitud. La salida, entonces, será también una secuencia de oscilaciones de la misma frecuencia, y el circuito o transductor puede caracterizarse cabalmente al compararla con la entrada en amplitud y fase.

Si un circuito es no lineal, si, por ejemplo, contiene rectificadores o limitadores de voltaje u otros dispositivos semejantes, la entrada trigonométrica no será una entrada de prueba adecuada. En este caso, una entrada trigonométrica no producirá en general una salida trigonométrica más aún, estrictamente hablando, no hay circuitos lineales, sino sólo circuitos con una mayor o menor aproximación a la linealidad. La entrada de prueba que seleccionamos para el análisis de circuitos no lineales —y que también puede utilizarse en circuitos lineales— es de naturaleza estadística. Teóricamente, a diferencia de la entrada trigonométrica que debe variarse en toda la gama de frecuencias, un conjunto estadístico único de entradas puede usarse para todos los transductores. Se conoce como el «efecto disparo». Los generadores del«efecto disparo» son aparatos bien definidos, que existen físicamente como instrumentos, y pueden solicitarse con base en los catálogos de varias empresas fabricantes de instrumentos eléctricos^[13].

La salida de un transductor excitado por un mensaje de entrada dado es un mensaje que depende al mismo tiempo del mensaje de entrada y del transductor mismo. Bajo las circunstancias más usuales, un transductor es un modo de transformar mensajes, y nuestra atención se dirige al mensaje de salida como una transformación del mensaje de entrada. Sin embargo, existen circunstancias, que surgen principalmente cuando el mensaje de entrada lleva el mínimo de información, en las que podemos concebir que la información del mensaje de salida se debe principalmente del transductor mismo. No es posible concebir mensaje de entrada alguno que contenga menos información que el flujo aleatorio de electrones que constituyen el«efecto disparo». En consecuencia, la salida de un transductor estimulado por un «efecto disparo» aleatorio puede concebirse como un mensaje que encarna la acción del transductor.

De hecho, ella encarna la acción del transductor para cualquier mensaje de entrada posible. Esto se debe al hecho de que en un tiempo finito, hay una probabilidad finita (aunque pequeña) de que el «efecto disparo» simule cualquier posible mensaje dentro de cualquier grado finito dado de precisión. En consecuencia, las estadísticas del mensaje que sale de un transductor dado, sometido a una entrada de «efecto disparo» estadístico estandarizada dada, constituyen una imagen operativa del transductor, y es perfectamente concebible que puedan usarse para reconstituir un transductor equivalente, en otra encarnación física. Es decir, si sabemos cómo responderá un transductor a una entrada de «efecto disparo», sabemos ipso facto cómo responderá a cualquier entrada.

El transductor —la máquina: como instrumento y como mensaje— sugiere entonces la especie de dualidad tan cara al físico, y ejemplificada por la dualidad entre onda y partícula. De nuevo, apunta a la alternancia biológica de generaciones que se expresa en «bon mot» —no recuerdo si de Bernard Shaw o de Samuel Butler— de que una gallina es simplemente el procedimiento que utiliza un huevo para hacer otro huevo. La lombriz del hígado de la oveja es simplemente otra fase de una especie de parásitos que infecta a ciertos caracoles de charca. Así la máquina puede generar el mensaje y el mensaje puede generar otra máquina.

Se trata de una idea con la que he jugado en el pasado —la de que es conceptualmente posible enviar a un ser humano a través de una línea telegrafica—. Permítaseme decir que las dificultades exceden con creces mi ingenio para superarlas, y que no me proponga agregar otro a los actuales apuros de los ferrocarriles convirtiendo a la American Telephone and Telegraph Company en un nuevo competidor. En el momento actual, y acaso durante la existencia toda de la raza humana, la idea es impracticable, pero no por eso es inconcebible.

Independientemente de las dificultades de llevar esta noción a la práctica en el caso del hombre, es un concepto íntegramente realizable en el caso delas máquinas de un grado menor de complejidad hechas por el hombre. Esto es precisamente lo que propongo como método según el cual los transductores no lineales pueden reproducirse a si mismos. Los mensajes en los que la función de un transductor dado puede englobarse, también englobarán todos aquellos englobamientos de un transductor con la misma imagen operativa. Entre éstos hay por lo menos un englobamiento con cierta clase especial de estructura mecánica, y es este englobamiento el que propongo reconstruir del mensaje que lleva la imagen operativa de la máquina.

Al describir el englobamiento, particular que escogería para el modelo operativo de la máquina por reproducir, también describo el carácter formal del modelo. Para que esta descripción sea algo más que una vaga fantasía, debe expresarse en términos matemáticos, y las matemáticas no son un lenguaje comprensible para el lector medio al que se destina este libro. Por tanto, debo olvidar la precisión en este caso. Ya he expresado estas ideas en lenguaje matemático^[14], por lo que ya he cumplido mi deber con el especialista. Si dejara así las cosas, habría hecho mucho menos que cumplir mi deber con el lector para cuyos ojos se destina este libro. Parecería que he afirmado sólo algunas reivindicaciones posiblemente vacías. Por otra parte, una presentación completa de mis ideas aquí sería enteramente fútil. En consecuencia, me reduciré en este libro a hacer una paráfrasis tan buena como pueda de las matemáticas que constituyen el verdadero meollo del asunto.

Aun así, temo que las siguientes páginas constituirán un camino escabroso. Para aquellos que quieren evitar a cualquier costo ir por caminos escabrosos, debo advertirles que omitan esta parte del texto. La estoy escribiendo sólo para aquellos cuya curiosidad es suficientemente intensa como para inducirlos a leer a pesar de tales advertencias.