El STEM está cambiando el mundo mucho más de lo que crees




05 May 1997 --- Champion chess player Garry Kasparov plays against IBM's chess-playing supercomputer. Here, the match is watched in an auditorium via television. --- Image by © Najlah Feanny/CORBIS SABA

Partida de Garry Kasparov contra Deep Blue. Fotografía: Corbis.

STEM. Este acrónimo es el presente y el futuro del mundo laboral, y también el cenit y el nadir del futuro de la humanidad. Science, technology, engineering y mathematics. En español, el acrónimo equivalente es CTIM: Ciencias, Tecnologías, Ingenierías y Matemáticas.

Por cada cien estudiantes que obtienen un grado de ciencia o ingeniería en universidades de Estados Unidos, según cálculos de Keith Maskus, un economista de la Universidad de Colorado, el país gana sesenta y dos patentes tecnológicas nuevas. Esto suena muy abstracto, así que vayamos a lo concreto: prácticamente todo el crecimiento de la renta desde 1870 en Inglaterra y Estados Unidos se debe a la innovación tecnológica.

Quien no se vea entre probetas o aceleradores de partículas, que deje de imaginar: no solo van a desaparecer casi todos los trabajos que existen, sino que el 65% de los niños que ahora empiezan educación primaria estarán empleados en un trabajo que ni siquiera ha sido inventado aún.

¿Inglés? ¿Chino? Todos deberemos tener nociones de programación, de código, el nuevo lenguaje universal. Los niños ya empiezan a usar Scratch para iniciarse en la sintaxis de este nuevo idioma, pero sobre todo en la forma de pensar. Si somos ya adultos y no tenemos ni repajolera idea de lo que es todo esto, Scratch también constituye un buen punto de partida. Y los tutoriales de code.org. Y luego deberemos familiarizarnos con la programación real, sin pantalla mediante, como la que ofrece Arduino.

Crear robots con Arduino ya está al alcance de los niños, que emplean conceptos de electrónica, motores, sensores y posibilidades como nuevos demiurgos. Todos podemos empezar hoy a practicar con Arduino, y un proyecto personal a largo plazo podría ser el construir nuestra propia impresora 3D. El siguiente paso, Unity, una herramienta para uso personal. Todo ello impone una nueva lógica y aprender a abstraer procesos. No basta con aprender un nuevo idioma, sino que también deberemos saber qué comunicar con él. Cuanto antes empecemos a esquematizar así los problemas, más nos adaptaremos a los nuevos entornos laborales que se avecinan.

Si el STEM se te atraganta o lo consideras digno de nerds o geeks, debes saber que el 80% de todos los trabajos de la próxima década requerirán conocimientos tecnológicos (en España únicamente el 9% se especializa en STEM). Solo en el ámbito de la biotecnología, si en 1999 los beneficios de patentes creadas por universidades en Estados Unidos era de seiscientos treinta y cinco millones, en 2010 ya era el triple, al tiempo que creaban casi un millón y medio de empleos nuevos. Un mensaje pertinente sobre todo en España, donde un 23% de los españoles se declara tecnófobo.

La persona más rica del mundo es, con sus fluctuaciones, Bill Gates, magnate de la tecnología, y la persona que más dinero está invirtiendo en el desarrollo de la medicina. Solo en 2014, a través de su fundación, donó un total de nueve mil ochocientos millones de dólares a investigación y causas benéficas. Gates, nacido del STEM, es el empresario más popular de Twitter, con más de veinte millones de seguidores. Google, otra empresa nacida del STEM, tiene un valor de más de cien mil millones de dólares (Coca-Cola tiene ochenta y dos mil millones). La marca cuyo crecimiento ha sido más acelerado en la historia, según cifras de 2014, es Facebook. Apple es la compañía más valiosa del mundo, y en 2014 ingresó casi ciento ochenta y tres mil millones de dólares.

Pero los profundos cambios en la educación y en el trabajo que están originando el STEM son solo la punta del iceberg del cambio tecnológico que se avecina. Es normal que las cifras se nos atraganten un poco, aunque nos dediquemos a la docencia. O precisamente porque nos dedicamos a ella: el 60% de los jóvenes entre dieciséis y dieciocho años creen dominar mejor la tecnología que sus profesores, según el informe The Microsoft Education Future Workforce. El 71% asegura que aprende más en casa que en clase. Eso no significa necesariamente que el conocimiento que se imparte en el colegio sea obsoleto, pero nos debería dar que pensar.

Lo que está a punto de llegar, de hecho, no es el imponente iceberg que hundió el Titanic, sino el tsunami hipertecnológico más grande jamás acaecido en la historia de la humanidad.

¿Por qué ahora?

La ley de Moore comparada con los datos históricos (gráfico en idioma portugués).La ley de Moore comparada con los datos históricos (gráfico en idioma portugués). Imagen: DP

La idea de que ahora va a pasar algo absolutamente extraordinario suena a cháchara de visionario, y se ha oído tantas veces que ejerce el mismo efecto que avisar de que llega el lobo cuando nunca llega. ¿Cuánto tiempo hace que se habla de edificios domóticos y todavía vivimos en casas como las de nuestra infancia? Y ya no digamos las promesas del cine: ¿dónde están los robots?, ¿los coches voladores?, ¿las colonias marcianas?

Pero el ahora de ahora es diferente a cualquier otro ahora. Para demostrarlo hemos de invocar la ley de Moore y el llamado crecimiento exponencial. En pocas palabras, la ley de Moore postula que cada veinticuatro meses se multiplica exponencialmente la potencia informática. Este crecimiento exponencial se ha estado produciendo desde 1965 y, a grandes rasgos, nunca ha fallado. Cuando Gary Kasparov dijo que era imposible que un ordenador ganara al ajedrez a un maestro ajedrecista, tuvo razón porque en Deep Blue fue derrotado en 1996. Un año después, la computadora venció a Kasparov por mor de la ley de Moore, y ahora nadie es capaz de ganar al ajedrez a un ordenador.

Lo realmente inquietante es que actualmente ese crecimiento de poder de computación continúa produciéndose. Que en nuestros bolsillos, gracias a nuestro smartphone, hay más potencia informática de la que se requirió para llevar al ser humano a la Luna. Y que ahora, justo ahora, los saltos exponenciales serán mucho más apoteósicos que antes. Tan apoteósicos que ni siquiera somos capaces de imaginarlo.

Entender el crecimiento exponencial es imposible para un cerebro humano debido a nuestra propia circuitería neuronal. Sencillamente no se nos da bien. Resulta contraintuitivo. La mejor forma de demostrarlo es mediante analogías. Por ejemplo, si damos treinta pasos a razón de un metro por paso, habremos cubierto treinta metros. Pero si damos treinta pasos exponenciales (el primero de un metro, el segundo de dos metros, el tercero de cuatro metros, ocho, dieciséis, treinta y dos…), al llegar a los treinta pasos habremos dado veintiséis vueltas a la Tierra. También es célebre la leyenda de los escaques de ajedrez y los granos trigo, que ejemplifica del mismo modo nuestra incapacidad para entender el crecimiento exponencial.

Los primeros saltos del crecimiento exponencial son muy pequeños, de hecho resultan casi indistinguibles del crecimiento lineal. 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256… hemos dado ocho saltos y las cifras son ridículamente pequeñas. Pero llegados a cierto punto cada salto extra supone aumentar la cifra miles de veces. Ese punto exacto se llama inflexión de la curva. Y ese punto está sucediendo ahora, justo a principios del siglo XXI.

La inflexión de la curva puede hacer realidad lo que parece imposible. Por ejemplo, llegar a la Luna doblando una hoja de papel. Si una hoja de papel tiene 0,1 milímetros de espesor, al doblarla sobre sí misma obtendremos 0,2 milímetros de espesor. Al doblarla por tercera vez, 0,4 milímetros. Es casi imposible doblarla más de siete veces, aunque el récord mundial está en trece veces, logrado en los pasillos del MIT doblando un rollo de papel higiénico de casi dieciseis kilómetros de longitud. ¿Cómo podemos llegar hasta la Luna a ese ritmo? Gracias a la inflexión de la curva. Si doblamos un papel 26 veces obtendremos casi 7 kilómetros de espesor. Con 30, ya estaríamos en el espacio exterior. Con 42 doblamientos, ya estaríamos pasando de largo la Luna, que está a 439.805 kilómetros de distancia. Pero si doblamos el papel 102 veces, que solo es un poco más del doble, obtendremos el grosor de todo el universo observable.

Extrapolemos esto al número de operaciones por segundo de un ordenador. Un ordenador portátil de ochocientos euros del año 2008 realizaba el mismo número de operaciones por segundo que el cerebro de un insecto. En 2013, los de un ratón. Si continúa vigente la ley de Moore, cualquier ordenador portátil del año 2025 podrá tener la misma capacidad de computación que un cerebro humano. Esto es sorprendente, pero no es nada si tenemos en cuenta que en 2045 tendrá la misma capacidad que toda la humanidad entera (unos nueve mil millones de personas). El siguiente salto, el doble que toda la humanidad. El siguiente salto, el doble que el doble que toda la humanidad.

En algún momento, la ley de Moore encontrará límites físicos insalvables, pero también hallaremos soluciones diversas para sortearlos. Por ejemplo, usar grafeno en la fabricación de los chips. En 2004 se produjo por primera vez en la historia una cantidad sustancial de grafeno, el primo químico del carbón y el diamante, que permite elevar la capacidad de procesamiento hasta sesenta veces. En 2005 se descubrió la molibdenita, que es cien mil veces más eficiente que los transistores de silicio.

Otro cambio de paradigma es la computación cuántica. Solo un dato: la computación cuántica no usa bits (ceros y unos) sino qubits (ceros y unos simultáneamente). En la Universidad de Waterloo se ha logrado manipular dieciséis qubits, el equivalente a más de mil bits clásicos, es decir, más o menos el equivalente a un computador de la década de 1950. Se estima que un ordenador cuántico que operara con trescientos qubits poseería el poder computación de todas las supercomputadoras convencionales del mundo unidas entre sí. En mayo de 2013 se anunció una colaboración entre la NASA, Google y la USRA para lanzar un laboratorio de inteligencia artificial cuántico en el que se usará un ordenador cuántico de 512 qubits.

Este tipo de crecimiento no solo está teniendo lugar con los ordenadores, sino con casi todas las tecnologías que nos rodean, desde la eficiencia de las placas solares hasta la nanotecnología. Y ahora, justo ahora, estamos empezando a remontar la inflexión de la curva.

El mejor momento de la historia

2001-1«Daisy, Daisy / Give me your answer, do». 2001: Una odisea del espacio (1968).  Imagen: Metro-Goldwyn-Mayer / Stanley Kubrick Productions.



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Es el mejor momento de la historia, y no solo porque la inflexión de la curva va a cristalizar como nunca aquellas palabras de Arthur C. Clarke: «Toda tecnología lo suficientemente avanzada es indistinguible de la magia». Es el mejor momento de la historia en general. Es una afirmación chocante si nuestra única fuente de información son los periódicos, que evidencian un claro sesgo hacia los desastres en vez de los logros. Como afirmó el escritor de ciencia ficción David Brin: «Aunque probablemente un 70% o un 80% de las cosas que están pasando son buenas, si prestamos atención a las noticias, a los medios de comunicación o a las películas, podríamos pensar en lo contrario».

No es que exista una conspiración en contra del optimismo o la tecnología. Los motivos son otros. Los periódicos, por ejemplo, venden más ejemplares si anuncian tragedias o riesgos. El share de la televisión se dispara si se dedica una hora a una víctima concreta antes que a miles (víctimas o no), debido al sesgo de la víctima identificable, un error de nuestro cerebro al procesar información. También solemos recordar mejor las cosas buenas del pasado, en vez de las malas, debido a otro sesgo cognitivo que incluso los romanos ya describieron con su memoria praeteritorum bonorum y que actualmente se traduce como «cualquier tiempo pasado fue mejor». El síndrome de Frankenstein es el resultado de que las películas siempre presenten futuros distópicos o que los científicos sean nerds, en el mejor de los casos, o mad doctors, en el peor. Cualquier tecnología siempre lleva aparejado el pago de un tributo moral, social o económico, porque en el cine no existe la tecnología buena. Solo en un minoritario, casi marginal, subgénero de la ciencia ficción, la llamada hard, la ciencia y la tecnología se presentan como algo bueno o una herramienta útil para solucionar problemas. Ese género, obviamente, suele estar escrito por científicos para científicos. El resto de la población mundial solo recibe un único tipo de mensaje reforzado continuamente por la forma de procesar información que tiene su cerebro.

Pero si nos desembarazados de estos sesgos, en términos globales, asumiendo que hay ámbitos en los que las cosas distan de ser perfectas, es el mejor momento de la historia. No solo a nivel tecnológico, sino (también) el mejor momento de la historia gracias a la tecnología.

Gracias a la tecnología, por ejemplo, somos más los habitantes que estamos vivos, y no por eso estamos peor: la renta per cápita media del planeta ha crecido progresivamente, sobre todo a partir del siglo XIX, gracias a los efectos de la Revolución Industrial. La riqueza es mayor, y también se reparte mejor, porque la clase media no deja de crecer. En 2020 se estima que el 64% de la población mundial estará ubicada en la clase media.

La esperanza de vida no ha dejado de crecer, sobre todo a partir de 1950, y lo ha hecho a escala global. Incluso en los países más pobres, la esperanza de vida se ha incrementado veinte años en las últimas décadas desde 1950. O como escribe Matt Ridley en El optimista racional:

El índice de mortalidad de la guerra típico de muchas sociedades cazadoras-recolectoras (0,5% de la población al año) equivaldría a dos mil millones de personas muertas en el siglo XX (en lugar de cien millones) (…) El infanticidio era un recurso común en tiempos difíciles. Las enfermedades estaban también siempre cerca: la gangrena, el tétanos y muchos tipos de parásitos habrían sido grandes asesinos. ¿Mencioné ya la esclavitud? Era común en el noroeste del Pacífico. ¿El maltrato de esposas? Rutina en Tierra del Fuego. ¿La falta de jabón, agua caliente, pan, libros, películas, metal, papel, tela?

Este progreso no se debe exclusivamente a la tecnología, sino a movimientos políticos e intelectuales, entre otros. Pero la tecnología siempre ha estado involucrada en ellos, aunque solo fuera para propagarlos. Sin tecnología (las asociadas a la agricultura) no obtendríamos superávit de alimentos y, en consecuencia, calorías y tiempo suficientes para abordar nuevos problemas. Sin las tecnologías posteriores no viviríamos tres veces más de lo habitual, con todavía más tiempo para reflexionar y aprender sobre el entorno. Por ejemplo, el crecimiento de empatía generalizada en el siglo XX se debe, entre otras causas, al hecho de que la gente puede leer libros, y la gente puede leer libros porque la tecnología ha propiciado que sea barato imprimirlos y distribuirlos. El crecimiento de la empatía también ha fomentado el descenso imparable de violencia en el mundo.

La tecnología también parece estar detrás del efecto Flynn, es decir, al hecho de que, generación tras generación, cada vez somos más inteligentes, si medimos la inteligencia con arreglo a un test de CI. Está llegando la educación a todos los rincones del planeta. Se está reduciendo la mortalidad infantil, se resuelven los problemas de agua y energía, la desigualdad y, sobre todo, desciende el hambre y la pobreza, como sucede en mayor proporción en los países emergentes (los BRIC más los Next 11).

El STEM ha salvado el mundo en multitud de ocasiones. Cuando a punto estuvimos de quedarnos sin alimentos de resultas del hambre infinita de los caballos, estos fueron sustituidos por otro medio de transporte (el coche). Cuando parecía que no había suficiente tierra labrantía para dar de comer a tantas bocas (y entonces dos químicos, Fritz Haber y Carl Bosch, idearon un sistema para fabricar grandes cantidades de fertilizante de nitrógeno inorgánico a partir de vapor, metano y aire).

El STEM, naturalmente, también ha producido efectos colaterales nocivos. El mayor de los cuales se ha convertido en el principal lastre del progreso: la influencia negativa en el medioambiente. Las emisiones de CO2 han aumentado más de un 46% desde 1990 a 2010, se están expoliando los recursos naturales, miles de especies están en peligro de extinción. Sin embargo, la tecnología también puede revertir esos efectos. Muchas personas están involucradas en ambiciosos proyectos que aspiran a tornar el mundo un lugar mucho más verde.

Para advertir hasta qué punto la determinación puede cambiar el estado de las cosas en muy poco tiempo podemos echar un vistazo a los resultados del proyecto Objetivos de desarrollo del milenio de la ONU, que perseguía para 2015 una reducción de la tasa de pobreza y el hambre, entre otros indicadores. Los resultados han sido más optimistas de lo esperado. Por ejemplo, para 2015 se aspiraba a reducir la pobreza extrema y el hambre a la mitad, pero en 2010 ya se había cumplido este objetivo (del 47% de la población mundial ingresando menos de 1,25 dólares al día en 1990 al 22% en 2010). En 2010 también se había conseguido reducir hasta casi la mitad la proporción de personas con desnutrición. También se redujo a la mitad el número de niños sin acceso a la educación primaria. También la mortalidad infantil, en la misma proporción, y la salud en la maternidad. Un 25% menos de muertos por malaria, un 50% menos de muertos por tuberculosis. Dos mil cien millones de personas han mejorado su acceso a agua potable desde 1990 a 2010.

El cambio de la situación medioambiental se atajará si las partes implicadas lideran una revolución a escala global, pero la tecnología desarrollada por algunos emprendedores, si bien quizá solo busca el enriquecimiento personal o empresarial, zanjarán por fin la deriva medioambiental. El gran cambio de paradigma llegará con la nueva energía. SolarCity, de Elon Musk, será dentro de muy poco una forma de evitar una parte sustancial de las emisiones, y es solo un ejemplo del poder de la energía del sol, en palabras del embajador de la Singularity University Juan Martínez-Barea en su libro El mundo que viene:

El impulso de la energía solar es tan fuerte que en Silicon Valley se habla ya de que podemos estar en el inicio del fin de la edad del petróleo (…) A medida que el consumo mundial de energía, tanto en los hogares (con paneles fotovoltaicos) como en el transporte (con vehículos eléctricos), vire desde los derivados del petróleo a la energía solar, veremos cómo empiezan a corregirse muchos de los graves problemas medioambientales del planeta, debido a las drásticas reducciones en las emisiones de CO2 que estos cambios pueden provocar.

¿Exceso de optimismo?

El Golfo de México de noche desde la Estación Espacial Internacional. Imagen: NASA (CC)El golfo de México de noche visto desde la Estación Espacial Internacional. Imagen: NASA (CC)

La mayoría de críticas al optimismo del progreso tecnológico (que se han producido desde el inicio de la tecnología) responden a una estructura de pensamiento tripartita que resume Albert Hirschman en su influyente libro Retóricas de la intransigencia: perversidad (lo propuesto empeora la situación), futilidad (lo propuesto no produce resultado) y riesgo (lo propuesto representa una amenaza). Y, si bien muchos avances tecnológicos han puesto en evidencia alguno de estos puntos, en términos globales las críticas al progreso tecnológico, leídas hoy, resultan cuando menos pintorescas. Incluso los libros fueron objeto de miedos apocalípticos similares a los que suscitó el advenimiento de internet.

Para comprender por qué estamos en el mejor momento tecnológico de la historia hay que aprender a pensar que estamos creciendo exponencialmente y que ello implica, también, que el 90% de todos los científicos de la historia están vivos actualmente. Y que ellos están desarrollando simultáneamente toda clase de maravillas. Y que cada vez habrá más gente haciéndolo: en 1961, Derek de Solla Price, el padre de la cienciometría (la ciencia que estudia la ciencia), determinó que el número de científicos se duplica más o menos cada quince años. En consecuencia, la tasa de patentes también crece exponencialmente. Y la de trabajos científicos.

El mundo está hecho unos zorros. No obstante, lo está menos, en general, que en cualquier otro momento anterior de la historia. Y lo está menos de lo que cree el ciudadano promedio. La aspiración de este artículo, pues, no es tanto convencer de que el mundo está mejor que nunca (que también), sino el de discernir qué son exactamente las cosas que va bien, para que los agoreros que aducen que el mundo se encamina al Apocalipsis se centren exclusivamente en los aspectos que verdaderamente requieren solución.

El futuro escapa de nuestra imaginación, como todo lo que va a llegar en la próxima década desde el ámbito tecnológico. Pero como no es buena idea pronosticar lo que pasará exactamente (más que nada porque a menudo se falla el tiro) y me falta la melena de Sandro Rey, vamos a explorar en el próximo todo lo que ha sucedido en los últimos diez años. Son cosas espectaculares que ya han pasado o están pasando y que, en general, no tienen demasiado eco en los medios de comunicación de masas. Y nos servirán para tratar de imaginar lo que está por venir la próxima década… multiplicado, gracias a la curva exponencial, por mil.

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