The Factory | Piensa como en programación, Episodio 9

Ver la lección completa en: https://ed.ted.com/lessons/the-factory-think-like-a-coder-ep-9

Este es el episodio 9 de nuestra serie animada "Piensa como en programación". Esta narrativa de 10 episodios sigue a una niña, Ethic, y a su compañero robot, Hedge, mientras intentan salvar el mundo. Los dos se embarcan en una búsqueda para recolectar tres artefactos y deben hacerse camino a través de una serie de rompecabezas de programación.

Lección de Alex Rosenthal, dirección de Kozmonot Animation Studio.

Tras una horrible persecución,
Ética, Hedge y su nueva aliada, Lemma,

se encontraron en una sala de control
cavernosa.

Aquí, el último artefacto,
el Nodo de Memoria,

está suspendido en un campo de fuerza
y alimenta a un supercomputador.

Ética está a punto de desactivar el campo
de fuerza cuando Lemma la detiene.

Lemma le explica que hace diez años
le asignaron una investigación:

usar la máquina del mundo para crear algo
que hiciera feliz a todos.

Luego de muchos intentos fallidos, Lemma
descubrió un compuesto que, al ingerirse,

hacía que la gente estuviera motivada
y feliz, y fuera creativa y cariñosa...

En resumen, que fuera
la mejor versión de sí misma.

Lo enviaron rápidamente a producción.

Pronto, Huxenbord proveía
todo el suministro de alimentos del país

con el compuesto mezclado.

El primer año fue un paraíso.

El segundo, no tanto.

Comenzaron los efectos secundarios:
pérdida de memoria, languidez

y ensimismamiento.

En el tercer año, el gobierno se disolvió

y los robots quedaron a cargo
de gestionar todo en un bucle autónomo.

En este punto, ya era demasiado tarde
como para que Lemma pudiera revertirlo.

La gente se había vuelto dependiente
del compuesto

y los pocos que se negaron a usarlo

crearon una resistencia
para intentar arreglarlo.

Lemma demoró 10 años
en encontrar la cura.

Esta fábrica tiene todo lo necesario
para hacerla

pero, apenas tomen el Nodo de Memoria,

el sistema de seguridad alertará
a los robots y tendrán que huir.

Pero si primero reconfiguraran la fábrica
para producir la cura,

podrían salvar a la gente.

Lemma tiene planeado el rediseño completo
de la fábrica.

El problema es que...
es un poco difícil de leer.

Su esquema muestra todos los pasos
del proceso de producción

que se necesitan para hacer la cura.

Una flecha de "agregar ácido nítrico"
a "agitar enérgicamente"

significa que debe agregarse el ácido
antes de agitar.

Si uno de los pasos se realiza
fuera de orden,

la cura no funcionará
o algo peor podría ocurrir.

No existen referencias circulares,
en las que el paso A necesite el paso B

y el paso B luego necesite el paso A.

Aquí es donde entran Ética y Hedge.

Lemma necesita que Hedge
traduzca el enredado diagrama

en una secuencia de pasos.

Ese será el orden en el que se hagan
las cosas en la fábrica.

Una vez ingresados
en el computador central,

la fábrica se rearmará
según las instrucciones.

La habilidad de Hedge para almacenar
información en tablas será útil.

¿Cómo debe Ética programar a Hedge
para que entregue la secuencia correcta

para reconfigurar la fábrica?

Pausa ahora para descubrirlo por ti mismo.

Reglas en 3

Reglas en 2

Reglas en 1

Pista en 3

Pista en 2

Pista en 1

Podría ser útil primero pensar
en este problema como humano,

en vez de como máquina.

Según este diagrama, está claro que
hay que comenzar en con tomar un bol

ya que no hay flechas
que lo estén apuntando.

¿Cómo podrías marcar el diagrama
para saber qué hacer a continuación?

Pausa ahora para descubrirlo por ti mismo.

Solución en 3

Solución en 2

Solución en 1

Los diagramas como el que dibujó Lemma
se llaman grafos acíclicos dirigidos.

Un grafo representa información
que muestra elementos diferentes

y las relaciones que existen entre sí.

Dirigido significa que el sentido importa
según indican las flechas.

Aquí A lleva a B, pero B no lleva a A.

Y acíclico quiere decir que no hay bucles.

Algo bueno ya que, si los hubiera,
el problema no podría resolverse.

Hay una forma simple
de navegar el grafo como humano:

comenzar con el paso que no es apuntado
por ninguna flecha.

Una vez hecho eso, tachar ese paso
y todas las flechas que vengan de él.

Elegir otro paso que no sea apuntado
por ninguna flecha

y repetir hasta completar
todos los pasos.

Hay dos cosas difíciles de traducir
para un robot.

Primero, ¿cómo llevar el registro
de la información?

Y segundo, ¿qué hacer si hay
varias opciones al mismo tiempo?

Para el primer desafío,

para las máquinas, una forma conveniente
de guardar información es en una tabla.

En este caso, puedes hacer que Hedge
enumere todos los pasos en la cabecera

de las filas y columnas.

Luego, puede revisar las filas una a una.

En el diagrama, ¿qué puntos mezclar?

Agitar y valorar.

Así que Hedge debería hacer una marca
en ambas columnas.

Puede hacer lo mismo para cada fila
una a una para hacer una tabla como esta.

Por supuesto, la tabla completa
será mucho más grande.

Como un humano,
Hedge también querrá comenzar

con uno de los pasos
que no son apuntados por una flecha.

Lo que es lo mismo que
no tener marcas en la fila.

Si hay más de uno,

una forma conveniente de proceder
es elegir según orden alfabético

aunque otros modos de selección
pueden funcionar igual de bien.

Luego, Hedge puede agregar ese paso
a su lista de orden de ejecución,

eliminar la columna completa de la tabla

y así eliminar todas las veces
que fue dependencia

y luego volver al punto de partida.

Ya que no hay referencias circulares
en el grafo,

cada vez que llegamos a este punto
habrá al menos un paso sin dependencias.

Hedge puede agregar el primero según
orden alfabético a su lista de orden,

sacarlo de la tabla
y volver al inicio nuevamente.

Así que ahora tenemos
un bucle que funciona

y que ejecutará todos los elementos
de la tabla hasta que no quede ninguno.

Hedge pasa por sobre todos
los elementos del esquema

y pronto empieza a soltar instrucciones,

que Ética usa para configurar
las líneas de montaje.

Con los tres trabajando juntos,

pueden producir en masa
miles de dosis de la cura en poco tiempo.

Ética finalmente toma el Nodo de Memoria

de su campo de almacenamiento
y activa la alarma.

En segundos, hay robots en todas partes.

Mientras Ética queda atónita, el Nodo
restaura no solo sus propios recuerdos,

sino que revela las últimas piezas
que faltaban del rompecabezas.

Ética construyó a Hedge
con un único propósito:

Construir un laberinto que
pudiera proteger la máquina del mundo

de un gobierno corrupto.

Pero, en su apuro,
cometió un grave error.

Olvidó establecer la condición
que detendría el bucle

que le diría a Hedge qué tan grande
debía ser el laberinto.

Así que Hedge construyó y construyó
hasta que ya no pudo construir más.

Y entonces se encontró en un conflicto.

Tenía que construir un laberinto.

Pero no podía seguir construyendo
sin herir a la gente

o volar sobre Bradbarrier,

ambas cosas prohibidas en su programa.

Así que deambuló por la tierra
en busca de una solución

hasta que se encontró con
el Nodo de Poder, el Nodo de Creación

y el Nodo de Memoria.

Reconoció su verdadero poder colectivo

de darle conciencia de sí mismo
a los que no la posean.

Con los tres Nodos podría cambiar
su programa

y cumplir con su impulso de transformar
el mundo entero en un laberinto gigante.

No sería fácil:

Los Nodos tenían guardias para evitar
que los robots los tomaran y usaran.

Pero si Hedge pudiera encontrar
a la humana correcta

y manipularla con la promesa
de una misión heroica...

Bueno, esa sería una historia diferente.

Una historia muy diferente.