Autopoiesis y máquinas vivas

Los investigadores chilenos Humberto Matura y Francisco Varela propusieron un nuevo enfoque desde el que comprender el fenómeno de la vida. Los seres vivos son un tipo muy particular de máquina, una regida bajo un principio general al que denominaron autopoiesis.

David Baños Abril

Autopoiesis

Desde siempre la definición de «ser vivo» es una espina clavada en la biología. A lo largo de los tiempos, se han propuesto una retahíla de rasgos definitorios del fenómeno de la vida, como son la reproducción, las capacidades metabólicas, principios termodinámicos, etc.. Desde el élan vital de Bergson hasta la molécula autoreplicativa descubierta por Watson y Crick, el pilar que sustenta lo vivo ha estado esquivando la práctica científica una y otra vez. El problema continúa sin someterse a una explicación satisfactoria. A lo largo de los años setenta y ochenta, los investigadores chilenos Humberto Maturana y Francisco Varela propusieron una perspectiva desde la que entender lo vivo y los fenómenos que emergen de el. Sin abandonar el materialismo, concibieron a las criaturas vivas como un tipo muy especial de máquina, una definida no en virtud de los elementos que la forman, sino de los procesos y relaciones que se establecen entre ellos.

El concepto de Autopoiesis

Para Maturana y Varela, la vida es un conjunto de compuestos y procesos integrados bajo una misma organización conocida como autopoiesis. En sus inicios, estos investigadores restringieron este paradigma a seres unicelulares, pero acabó generalizándose para toda criatura viva, incluidos nosotros mismos.

En pocas palabras, la autopoiesis es la facultad de una entidad física de generarse a sí misma. Lo que estos investigadores recogen es la idea de que la estructura de estos organismos la forma un conjunto de compuestos y reacciones encadenadas, todas ellas supeditados al mantenimiento en el tiempo de esa misma estructura. Así, la máquina autopoiética produce los componentes necesarios para conservarse a sí misma y seguir funcionando.

Es conveniente distinguir el concepto de homeostasis del de autopoiesis. La homeostasis se concibe como la propiedad de regular un parámetro estabilizándolo entorno a un valor concreto, por ejemplo, la temperatura corporal humana de 37º. La máquina autopoiética es homeostática pero el parámetro que autorregula no es la temperatura o la acidez en su interior, sino su propia organización.

Autonomía

La estructura autopoiética, que involucra toda un conjunto de reacciones, reactivos y productos, todos ellos encadenados, emerge en un espacio físico delimitado. La máquina autopoiética genera así sus propios límites físicos, que en caso de la célula, es un papel que cumple la membrana plasmática. Al emerger esta unidad diferenciada, se está definiendo de forma simultánea el medio como aquello que es ajeno a dicha unidad. Así, la autopoiesis es la que especifica y distingue entre el individuo y su medio, y por tanto, es la noción sobre la que pivota el criterio de autonomía de toda criatura viva.

Esquema visual de la Autopoiesis. El medio se define en virtud de la actividad autopoiética.
La máquina autopiética define, en su organización, sus propios límites físicos, y con ello, también al medio circundante.

Adaptación

Evidentemente, la individualidad generada en la propia autopoiesis no se da en el vacío. La máquina autopoiética se encuentra en contacto con procesos y fenómenos externos a su organización pero que la perturban constantemente. Como se ha establecido en la definición, desde la autopoiesis no se puede distinguir entre integridad física, su organización y su actividad adaptativa. Bajo la perspectiva de la autopoiesis, adaptarse es equivalente a vivir. Estos términos hacen referencia al mismo fenómeno que caracteriza a la vida. Es por ello que, si la organización se pierde o deja de subordinarse a su propia conservación, la máquina se destruye. Toda perturbación procedente del exterior deberá ser compensada de forma que la autopoiesis no se pierda. El mantenimiento de ciertos parámetros relevantes como la temperatura, acidez o carga eléctrica que caracterizan el metabolismo celular, se subordinan todos a la organización completa que es la actividad autopoiética. 

Máquinas vivas y no vivas

La insistencia en llamar «máquinas» a los organismos vivos no debe hacernos perder de vista las diferencias que existen con lo que usualmente concebimos como máquinas. Matura y Varela denominan máquinas alopoiéticas a los dispositivos mecánicos o digitales con los que los seres humanos estamos acostumbrados a tratar.

Para empezar, las máquinas que usamos están subordinadas a eso mismo, a la utilidad de la que podemos dotarles nosotros. No dejan de ser herramientas que median la acción entre una criatura viva e inteligente y los fines que ella misma propone. En las máquinas alopoiéticas, como son un avión o u ordenador, el resultado de su actividad no guarda ninguna relación con su propia integración física. El hardware de un ordenador no computa para conservar su propia existencia, ni tampoco vuela el avión para evitar destruirse. Es el observador externo, el ser humano, el que puede dotar de un sentido y una funcionalidad a dichas máquinas, y por tanto, estas carecen de toda autonomía.

En las máquinas autopoiéticas, medios y fines son lo mismo: su operatividad está dirigida a producirse a sí mismas. No se deben a nada más que a su propia organización y por tanto, no se requiere la presencia de un observador externo a ellas que dote de sentido a su operar.

Crítica al esquema input-otput

Una de las consecuencias más interesantes de este enfoque sobre el fenómeno de la vida es la crítica al esquema input-output que solemos aplicar a las máquinas digitales y que ha terminado deslizándose también al interior de las ciencias cognitivas, en ocasiones asumiendo un papel fundamental más allá de la simple metáfora. Estamos hablando de un problema de perspectiva.

Las máquinas artificiales alopoiéticas están diseñadas para reconocer un conjunto de datos determinado por el diseñador. De la misma manera, el diseñador espera obtener un provecho de las operaciones que resulten al final. Así, la funcionalidad de nuestras máquinas artificiales se encuentra incrustada en un esquema unidireccional desde la entrada a la salida. Pero estas entradas y salidas no determinan la organización de la propia máquina, que es obra del diseñador. Es por ello que input y output solo cobran sentido para un diseñador externo a la propia máquina.

Esquema visual de una máquina alopoiética.
Esquema de una máquina alopoiética, incrustada siempre en un dominio que incluye un diseñador externo

Un observador también podría reconocer una serie de patrones existentes entre el medio y una máquina autopoiética. Puede perfectamente comprobar como determinadas perturbaciones del medio vienen acompañadas de perturbaciones en la actividad autopoiética. Pero lo que distingue este operar de una máquina artificial es que no existe un diseñador y por tanto, la propia organización de la máquina es lo que determina cuales de esas perturbaciones son significativas y cuales no. De la misma manera, las alteraciones internas de la máquina responden también a un criterio propio, a saber, su propia conservación. 

Crítica al concepto de información

De esto concluimos que la significación de lo que ocurre en el medio tiene lugar solo en relación a la actividad autopoiética. Evidentemente, la actividad autopiética puede ser de lo más variada, y mientras ciertas células mueren cuando el medio que habitan supera una temperatura determinada, otras células mucho más resistentes son capaces de sobrevivir, es decir, de mantener su actividad autopoiética. Todo depende pues, de la organización de la unidad vital en cuestión.

El medio pues no se dedica a informar a la unidad autopoiética, pues es esta la que determina que parámetros del medio son significativos. La actividad de la máquina autopoiética es lo que define y dota de sentido al ambiente. La información no tiene un poder causal por sí misma sobre la máquina autopoiética puesto que, aunque las perturbaciones del ambiente afecten a dicha máquina, las consecuencias de dichas alteraciones están de nuevo supeditadas al mantenimiento de la organización autopoiética.

El tradicional concepto de información no deja de ser una abstracción construida desde la perspectiva de un observador externo que contempla el ambiente como algo independiente y objetivo, una abstracción que evita reconocer la autonomía e independencia de toda organización viva.

Autopoiesis e Inteligencia Artificial

El paradigma  establecido por Maturana y Varela y su concepto de autopoiesis ha resistido bien los años y, con sus obstáculos, se ha mantenido dentro los modelos teóricos sobre la vida que son referentes en la actualidad. Aunque originalmente propuesto para comprender la funcionalidad de los organismos unicelulares, se ha ido extendiendo a campos tan dispares como la epistemología o la sociología. Sin duda alguna, y por los objetivos de este portal, nos interesa estudiar su impacto en el campo de la cibernética y la inteligencia artificial, y es que estos dominios del conocimiento no han sido ajenos al  concepto de autopoiesis. En la actualidad se han intentado introducir estas perspectivas constructivistas en la computación, dando lugar a conceptos como el de los robots adaptativos (adaptative robots) o la inteligencia artificial situacional (situated AI) que esperamos tratar en La Máquina Oráculo en algún momento.

Lecturas recomendadas

– Maturana, H. y Varela; F. (1984) El árbol del conocimiento.

– Maturana, H. y Varela; F. (1973) De máquinas y seres vivos.

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