Educación

Como la inteligencia artificial tendrá (o no) trabajo dentro y fuera del diseño

Hace unos meses se publicó una noticia en relación a un algoritmo híbrido de enjambres de luciérnagas y aceptación por umbrales para el diseño de vigas; con ello se consigue diseñar puentes más baratos logrando ahorros de hasta el 50%, esto se consigue replicando en las infraestructuras el comportamiento de los insectos. Este hecho fue algo llamativo e incluso los medios de comunicación se hicieron eco de ello, se habla de un tipo de retroalimentación del comportamiento animal en el diseño de conceptos puramente técnicos. Esto permite pensar en una manera de reflexionar sobre la inteligencia artificial, pero ciertamente el impacto social se exploró ya hace unos años en la gran pantalla con la película HER de Spike Jonze. Y es que…

¿Qué podría significar para nuestros trabajos?

¿Cómo se podría adaptar la industria del diseño y poder luchar?

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La inteligencia artificial (conocida también como IA) es un área transversal o multidisciplinaria que, a través las ciencias de la computación, la lógica y la filosofía, estudia la creación y el diseño de entidades capaces de resolver cuestiones por sí mismas utilizando como paradigma la inteligencia humana, o en el caso anterior, el comportamiento de insectos e incluso otros tipos de animales. Se puede entender también como un conjunto de algoritmos creados por y para el hombre con el fin de imitar el funcionamiento de aprendizaje de los humanos, o  en ocasiones de otros seres vivos como las luciérnagas, y con ello llegar a resolver ciertos problemas. Y es que el cerebro contiene miles de millones de neuronas interconectadas entre si y eso nos hace ser inteligentes gracias a la capacidad que tienen de modificar la forma de ponderar los impulsos recibidos mediante el aprendizaje y en muchos casos lo que se conoce como ensayo de prueba y error.

Actualmente existen herramientas de diseño que ofertan un tipo de la inteligencia artificial para competir contra nosotros mismos, y es que eso tiene profundas implicaciones. Todo ello ha tomado una fuerza cada vez mayor y es que los diseñadores y proyectistas se enfrentan a una gran marea de competencia que no se veía venir. Es pues el momento de mirar hacia arriba y empezar a escalar a un terreno más alto.

La singularidad, entendida como la conciencia de una máquina, aún no se ha alcanzado, pero los ordenadores son capaces de tomar sus propias decisiones con resultados verdaderamente inteligentes y con una componente similar a la nuestra basándose en un tipo inputs introducidos previamente y basados en las experiencias humanas. Esta realidad es la que está entrando en la industria del diseño y del proyecto.

Este aspecto último es de una gran importancia dado que los PCs se expanden exponencialmente, cumpliendo la ley de Moore de empaquetamiento de microprocesadores, y la competencia incrementa de igual modo. ¿Qué quiere decir esto? Pues que un diseñador o proyectista crea una competencia hasta el nivel de poder trabajar casi como lo que él mismo puede hacer.

Una persona puede realizar un numero finito de tareas al mes, dependiendo también de su complejidad, y en caso de aparecer nuevas tareas sería necesaria la contratación de una nueva persona. Los ordenadores son totalmente diferentes, están restringidos solamente por su potencia de cálculo y esto se duplica cada 2 años, tal y como mencionábamos anteriormente, y con ello el precio también se reduce a la mitad. Pongamos que un procesador con inteligencia artificial podría llegar a hacer 1000 proyectos al mes, como una estimación totalmente arbitraria y aleatoria, dado que la potencia de cálculo se duplica el año siguiente puede hacer 2000 proyectos. Posteriormente 4000, luego 8000, más tarde 16.000, 32.000 … Y lo más importante, sigue siendo un equipo con el mismo coste o muy similar.

La inteligencia artificial crea pues el crecimiento exponencial de la competencia, a menos que se forme a las futuras personas antes de que suceda y les venga por sorpresa. Suena algo raro y un tanto loco ¿no?.  Los trabajos creativos están destinados a ser los valores más seguros contra esa amenaza, el metal no pueden competir con el ingenio y mucho menos con complejos pensamientos abstractos de una mente humana.

Cuando en un despacho entre un proyecto de diseño, artístico o más humanista la frase más pronunciada podría ser la de » ¡¡¡Buena suerte equipo!!! «. Mientras que si el proyecto es automatizado no habrá que pronunciar ni una sola palabra, el ordenador hablará y dará un resultado por sí solo tras apretar un botón. Y es que el diseño es distinto porqué en cada cliente existen informes diferentes y específicos, requiriendo así diseños cuidados y estudiados minuciosamente. Sin embargo, si no es la inteligencia artificial que nos amenaza en el futuro… ¿Qué es lo que debemos temer?

HER (a cuarta parede)

Escena de la película HER (A Cuarta Parede)

Para el año 2020 se dice que habrá alrededor de unos 3,5 mil millones de personas más conectadas a la web (actualmente hay aproximadamente unos 1,8 mil millones). Los nuevos usuarios de Internet serán en su mayoría de las economías en desarrollo que están siendo conectadas por proyectos globales de Google y Facebook (ofrecen acceso gratuito a Internet de 1 Mbps para todos)

Esto significa dos cosas;  la primera es que va a haber mucha más competencia online para la misma tarea, pero también que habrá más empresas que ponen sus escritos en la red para que se puedan consultar. La inteligencia artificial amenaza a automatizar nuestro trabajo y el número de personas que entran en el mercado se triplicará en unos cinco años generando así una caída de los precios dejándolos bajo mínimos o en muchos casos a cero.

Tres posibles ideas a esta salida pueden ser las siguientes (entre muchas otras):

1) Cambiar el conjunto de habilidades y aprender otro tipo de formación mediante nuevas aptitudes y actitudes. Y es que… ¿Por qué no permitir desarrollar a los clientes el diseño por sí mismos? En muchas ocasiones acaban siendo ellos quienes validan o dan conformidad a un proyecto con su opinión; pues si se tiene en cuenta la opinión pública el resultado será una obra de arte aceptada y validada.

2) Crear una marca que de propiedad privada a modo de tener autenticidad en su kernel de proyecto. El concepto de «hand made» debe significar hecho a mano, y en lo que nos concierne, hecho por humanos debe significar que debe existir algo que lo distinga de algo que pueda hacer un ordenador. A pesar de la futura mano de obra barata y la automatización de la producción, actualmente cada industria tiene un pequeño nicho para productos a medida de alta calidad: la moda, automóviles, relojes, … siempre hay alguien que quiere algo único. El objetivo de las marcas de alta gama, con precios algunas veces desorbitados, se centra exclusivamente en la calidad de su trabajo; pues es así como un trabajo de humanos será valorado y pasará por encima de un robot con subprocedimientos, un símil de un humano subcontratado.

3) Diversificar sus habilidades de diseño para sobrevivir. Si se cuenta con sólidos marcos basados en los procesos repetitivos quizá esa sea la primera rama en sucumbir al ordenador. Diversificar hacia el trabajo que requiera la empatía humana, la única debilidad de los ordenadores, y la narración creativa puede ser una herramienta para sobrevivir.

Puede ser que hayamos pasado por esto antes… Reglas de cálculo, calculadoras, primeros ordenadores, métodos matriciales, elementos finitos… ¿Es posible imaginar a la gente renegando de la llegada de la calculadora para dejar atrás a las reglas de cálculo? ¿Y del método matricial? ¿Y de los elementos finitos?

Quizá las personas no tendrían que aprender a codificar más, ya sería una habilidad básica implementada en los ordenadores, y la creatividad digital afloraría dejando de lado el diseño y las obras de arte tan sosas que existen con el mismo aspecto entre ellas.

Algo similar sucedió en la Revolución Industrial, se cambió el músculo humano como fuerza motriz por una máquina que trabajaba por y para él. Es cierto que se destruyeron miles de millones de puestos de trabajo pero dejo aflorar una enorme explosión en la calidad, cantidad y diversidad del pensamiento humano. Y es así como a millones de personas se les dio el conjunto de herramientas para hacer realidad sus ideas. Se creó una nueva industria y decenas de miles de nuevos puestos de trabajo. ¿Puede suceder eso ahora? ¿Es posible cambiar la capacidad intelectual humana por un ordenador?

Ciertamente también se puede crear un movimiento de diseño digital con las decisiones tomadas siendo una combinación de ordenador y pensamientos humanos. Por ejemplo, un programa de ordenador podría analizar los millones de puentes y entender cuáles son las tendencias y estilos que están ganando fama y marcando tendencia. Podría elegir colores, perfiles y efectos que tienen la mayor interacción dentro de los mercados de destino. Y es que así se podría crear un borrador del puente para que luego, un humilde proyectista humano, lo utilizase como punto de partida para su propio trabajo.

Ejemplo de WikiHouse, catálogo de Anta y BeamDetailing de SESPID

Ejemplo de WikiHouse, catálogo de puentes de ANTA, y BeamDetailing de SESPID

Un planteamiento actual de lo anterior y que permite reflexionar es WikiHouse, una plataforma de software libre, creada por Alastair Parvin, que teniendo en cuenta las normativas más restrictivas de diversos países, plantea un catalogo de diseños de casas que únicamente debes descargar la documentación e ir a algún Fab-Lab deslocalizado para imprimir tu casa. Es un tipo de Ikea pero no de complementos para la casa sino de casa en sí, la persona no paga por la propiedad intelectual, únicamente por el material. A día de hoy aún es complejo, pero se llegará al punto de que producir cosas tangibles será tan fácil como imprimirlas.

Y la cuestión para pasar al futuro de los ingenieros es ¿Y todo esto para?. A priori poco de lo anterior nos afecta pero resulta que ANTA, una empresa localizada en San Sebastián (España), plantea un catalogo de puentes como si de un «WikiBridge» se tratase. Son puentes que a priori pensaríamos que son típicos, pero la verdad es que tienen un diseño muy estudiado detrás de cada uno, la persona que los ha diseñado se ha dedicado a valorar todos los aspectos para que sean atractivos. Únicamente le debes introducir la luz del puente y la posición de los apoyos y se genera un abanico de posibles soluciones con toda la documentación necesaria para realizar el proyecto.

Por suerte es un software propietario de la empresa y no ha afectado al mercado hasta fecha… pero en el punto de que «WikiBridge«, «WikiDam«, «WikiTransport«, «WikiRoad«, y un largo etcétera aparezcan y sean libres la pregunta que nos plantea será:  Si hay todos estos «Wiki-Engineering«, ¿qué haremos nosotros?. Y la respuesta no es fácil de responder sin embargo permite reflexionar dado que se le ven las orejas al lobo.

Además de lo anterior existe un software llamado BeamDetailing que en este caso cualquier persona puede adquirir. Está orientado a simplificar la tareas del dibujo para ingenieros y arquitectos, de este modo pueden dedicar su esfuerzo a otras tareas más complejas y menos tiempo a preparar los planos estructurales dado que el output directamente se muestra en el entorno de AutoCAD. Aquí ya se ve un primer punto con la vigas pero es que la intención es seguir realizando un «FloorDetailing«, «WallDetailing«, «ColumnDetailing«, etc. de modo que el volumen de trabajo se irá reduciendo.

La verdad, y es lo que nos deja respirar a los ingenieros, es que un pedazo de metal no puede profundizar en el valor del lugar y el entorno a la hora de hacer cualquier proyecto. Un ordenador nunca puede llegar a interpretar los sentimientos humanos por mucho que se hagan pruebas con algoritmos complejos y los resultados se las pinten de prometedores. De todos modos la historia ha demostrado que no es el fin sino el nacimiento de una nueva era dado que todo es cíclico. La codificación volverá como la habilidad básica de diseño digital pero habrá nuevas posibilidades.

Estamos en una industria que fomenta y practica día a día con la generación de ideas. Si alguien puede crear algo por sí mismo a partir de un desastre como el planteado somos nosotros. Bonito futuro nos espera, ¿verdad?…  una visión que puede ser gratamente (des)acertada.

 


Fuentes y/o referencias:

[1] – Victor Yepes – Un algoritmo híbrido de enjambres de luciérnagas y aceptación por umbrales para el diseño de vigas

[2] – Wiki House

[3] – Puentes Urbanos Prediseñados – ANTA

[4] – Software BeamDetailing – SESPID, S.L.

[5] – Xavier Font – «¿Hacia una nueva ingeniería?»  (min 5:03-50:35) –> Jornada premios Dobooku 30/09

[6] – Xavier Font – «Reflexiones sobre el futuro de la enseñanza de la ingeniería»

[7] – Digital Arts

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5 Comments

  1. He estudiado y sigo estudiando bastante inteligencia artificial (redes neuronales, sistemas expertos, SVM, data mining….) y lo que os puedo decir respecto a si es posible cambiar la capacidad intelectual humana por un ordenador… pues como decía con ironía un gurú de la informática, la IA siempre ha tenido un gran futuro y probablemente siempre lo tendrá.

    La IA funciona generalmente bien cuando procura resolver problemas razonablemente definidos, como la adquisición sistemática de datos, la clasificación de datos, o la búsqueda de patrones. Y para todo lo demás podemos filosofar.

    • Oscar Maza Lalueza says:

      Así es Xosé Manuel, como bien dices ha tenido y siempre tendrá un gran futuro.
      De ahí viene mi final, con énfasis en el paréntesis, que dice algo como «una visión gratamente (des)acertada». Y es que es por ello que se puede debatir sobre este tema, obviamente se genera un tema muy amplio que invita fácilmente a poder filosofar larga y tendidamente.
      Si los cálculos y las tareas más automatizadas ahora se pueden resolver con ordenadores no queda más que «reinventarse» hacia otros ámbitos en los que no esa capacidad humana no se ve sustituida y posiblemente no lo haga nunca.
      Un saludo.

  2. La optimización multicriterio de estructuras es el campo de investigación donde estamos trabajando en los últimos años nuestro grupo de investigación de la Universidad Politécnica de Valencia. De hecho, no sólo hemos optimizado con luciérnagas, hormigas, algoritmos genéticos, algoritmos meméticos y más herramientas, sino que, además, estamos extrayendo conclusiones muy importantes que deberíamos tener en cuenta.

    Sólo voy a comentar una de ellas. Es muy probable que los algoritmos de optimización se introduzcan en breve en los programas comerciales de cálculo de estructuras. Mucho cuidado con eso. Las estructuras optimizadas tienen un comportamiento distinto a las habituales. Me explico: en un muro, por ejemplo, no tiene sentido calcular la flecha en cabeza, puesto que el espesor suele ser 1/10 de la altura. Los muros óptimos se acercan a esbelteces de 1/40, lo cual es una barbaridad.

    Dicho de otro modo, estados límites no habituales como flexibilidad, fatiga, etc. son de extraordinaria importancia en las estructuras óptimas. Si se aplica sin más lo que sale del ordenador nos encontraremos en un futuro próximo con un aumento considerable en las patologías de nuestras estructuras.

    Es decir, nunca la inteligencia artificial va a sustituir la experiencia y el sentido común de un ingeniero estructural. Todo lo que salga del ordenador debe ser meditado antes de ser puesto en obra.

    Otra conclusión: hay que repensar las normas de estructuras (EHE y compañía) para cuando se impongan en el mercado los programas comerciales con módulos de optimización.

    En fin, si queréis ver lo que hacemos:

    http://victoryepes.blogs.upv.es/publicaciones/articulos-jcr/

    Saludos desde Valencia.

    Víctor Yepes

    • Oscar Maza Lalueza says:

      Víctor, muchas gracias por tus comentarios. Seguimos muy de cerca tu Blog y redes sociales, como ves en el inicio hacemos referencia a una noticia vuestra.
      Sobre la reflexión planteada efectivamente genera un debate muy amplio, y nos llevaría a días, semanas, meses… de poder filosofar sobre ello.
      Naturalmente lo que salga de un ordenador deberá ser contrastado y meditado por un ingeniero antes de llegar a obra. Pues de no hacerlo y sin aplicar su sentido común, y sobre todo sus años de experiencia, se llegarían a generar todas esas patología que bien indicas sobre estados límites no habituales.
      Finalmente, a título personal, en relación a las normas estructurales (EHE, EAE, Eurocódigo,…) creo que no únicamente se deberían repensar esas normativas sino muchos otros ámbitos de lo que es la Ingeniería Civil, empezando por la formación de base (actuales Grados y Másters del Plan Bolonia) y siguiendo por la difusión hacia la sociedad.
      Saludos desde Barcelona y esperamos vernos pronto.
      Oscar Maza

  3. Realmente hay una tendencia en las ‘nuevas’ herraminetas BIM de unificar el diseño o modelaje con el cálculo. De momento estos programas son muy limitados, solo aptos para pórticos de edificación y similares, pero creo que en el futuro será posible realizar el diseño geométrico y estructural de forma simultánea incorporando herramientas de optimización. En éste supuesto el proyectista o diseñador debería ser capaz de supervisar la máquina, así que el equipo de diseña y modela deberá de tener competéncias pluridisciplinares.

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