Capacidad de cálculo de los ordenadores: ¿un cerebro humano?
La ley de Moore seguirá en vigor al menos durante los próximos 10 años
La ley, o mejor, predicción de Moore corresponde al cambio de paradigma que, desde la llegada de la sociedad de la información, se visibiliza como un crecimiento exponencial tanto de la capacidad de cálculo de los procesadores, como de los sistemas construidos sobre la lógica digital. Veamos en qué consiste.
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El comportamiento exponencial sobre un tablero de ajedrez
Cuentan que hace varios siglos, el creador del ajedrez, un drávida llamado Sessa le mostró su invento a un rey del Lejano Oriente. Éste quedó tan maravillado con el movimiento en L del caballo, que le concedió a Sessa el regalo que él eligiera. Y él le pidió lo siguiente: tomemos la primera casilla del tablero y pongamos en ella un grano de arroz. En la segunda, dos. En la tercera el doble de dos, en la cuarta el doble de cuatro, y así sucesivamente hasta las 64 casillas del tablero.
El rey aceptó encantado. Sin embargo, cuando sus sirvientes se pusieron manos a la obra, a las pocas casillas se dieron cuenta de que era una empresa imposible. Llenar las 64 casillas supondría un total de 922.000 millones de toneladas de arroz, el equivalente a lo cosechado en todo el mundo durante 1200 años (siguiendo el ritmo de producción actual). ¡Pobre rey que perdió todas sus posesiones!
Pues justamente a esto es a lo que llamamos crecimiento exponencial. Veamos cómo se aplica a la capacidad de cálculo en los sistemas digitales.
Gordon Moore y la matemática detrás de su predicción
La ley de Moore predice un crecimiento exponencial de la capacidad de cálculo de los ordenadores. Dicho crecimiento es poco intuitivo de visualizar. Por ello se suele usar la escala logarítmica para transformar dichos aumentos en un crecimiento lineal.
En el eje vertical de la siguiente gráfica vemos que la distancia entre marcas equidistantes corresponden a la multiplicación por un factor 10 respecto a la inmediatamente anterior: 10, 100, 1.000, 10.000, etc.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ley_de_Moore.png Licencia CC-BY-SA 4.0)
Según la gráfica, podemos ver que el número de transistores en un procesador de tamaño fijo se duplica aproximadamente cada dos años, enunciado que es conocido como ley de Moore. La capacidad de computación correspondiente lo hace cada 1.8 años. La razón de que sea menor de dos años es que al aumentar la densidad de transistores en el procesador, el camino que han de viajar los electrones es menor, y eso hace que la capacidad de cálculo aumente más que el número de transistores.
Gordon Moore, co-fundador de Intel, fue quien hizo esta predicción en el año 1965. Inicialmente estimó que la duplicación se produciría cada año, pero más adelante, a la vista de los datos que se iban recopilando, corrigió el factor a dos años. Hoy en día, más de cincuenta años después, se sigue cumpliendo a rajatabla. En su momento, él tuvo la prudencia de afirmar que estaría vigente durante los siguientes 10 años, hasta 1975. Y aquí estamos, 55 años después viendo que no tiene visos de declinar en los próximos 10 años.
Computación y cerebro humano
Llegamos por fin a la tesis que quiero plantear en este artículo: ¿cuándo alcanzarán los ordenadores la capacidad de cálculo de nuestro cerebro?
Tenemos que decir ante todo que lo que entendemos como capacidad se refiere exclusivamente al número de operaciones por segundo que puede ejecutar el cerebro, no a la inteligencia en sí misma.
Aclarado esto, decir que la capacidad de computación del cerebro de un ratón es de 100.000 millones de operaciones por segundo (10¹¹ cps), y la del cerebro humano se estima en 10¹⁴ cps (100 billones). Los ordenadores personales de hoy en día (2020) ya han superado al ratón con 10¹² cps, y se estima que alcanzarán la capacidad del cerebro humano entre 2025 y 2030. Por tanto, las máquinas están a muy pocos pasos de alcanzarnos en cálculo, no así en inteligencia (de lo cual están todavía relativamente lejos).
En los próximos artículos abordaremos los nuevos paradigmas de computación que cambiarán nuestra concepción del modo de operación de las máquinas: nanotecnología y computación cuántica. Gracias a ellos el advenimiento de la Inteligencia Artificial fuerte estará cada vez más cerca.
