EL MENSAJE.
Si se prescinde del significado, todos los mensajes de texto son idénticos, son una sucesión de letras y símbolos. El conjunto de letras LIBRO es un código sólo descifrable por los que sepan español. Para el resto, una sucesión de letras.
Si se prescinde del significado, todas las imágenes gráficas son idénticas: un conjunto de puntos de diversos colores. O de tonos de grises.
Claude Shannon, ingeniero y matemático en la compañía Bell Telephone, publica en 1948 un trabajo titulado Teoría matemática de la comunicación en el que introduce uno de los conceptos científicos más importante de la era moderna: Los mensajes tienen una característica común, que todos están codificados. Y por tanto todos se podrán codificar en un código único. Será el código binario el que se emplee.
Para codificar mensajes de texto basta con asignar a cada letra y signo de puntuación una secuencia de dígitos binarios. (Por ejemplo, en código binario, la ‘A’ = 0100001 y la ‘a’ = 01100001 ). ¡El Quijote se podrá ‘escribir’ como una secuencia de 0,1!. Y lo mismo para los colores. Y poco a poco se hizo lo mismo con cualquier mensaje, incluyendo el sonido, la imagen y hoy vivimos inmersos en un mundo con toda la información codificada en binario, un mundo digital. Con codificadores y decodificadores por doquier.
EL TRANSISTOR.
En 1949, un año después del trabajo de Shannon, los científicos Bardeen, Brattan y Schckley, también de los laboratorios Bell, presentan el transistor, dispositivo electrónico montado sobre una oblea de un material semiconductor, el silicio, de apenas unos centímetros de tamaño. El transistor, con sus tres terminales, (emisor, base y colector), tenía dos propiedades maravillosas: actuaba como amplificador, producía a la salida una señal más potente que la de entrada, y era una excelente interruptor, capaz de cortar con rapidez y eficacia una corriente eléctrica. Por su reducido tamaño el transistor pronto sustituyó a las válvulas de vacío y dio nombre a la radio portátil que utilizaba circuitos electrónicos a base de transistores y que hoy sigue comercializándose.
Para muchos, el transistor es ‘el mayor invento del siglo XX’. Está a la altura del fuego, la escritura o la máquina de vapor. Y esa privilegiada posición la ha conseguido por ser un interruptor casi ideal. En un circuito electrónico, es capaz de abrir y cerrar el paso de corriente muchas veces por segundo: los actuales más de 1000 millones de veces por segundo. Eso lo convierte en una pieza ideal para procesar y almacenar información codificada en lenguaje binario: el 1 equivale a ‘pasa corriente’, el 0 a ‘no pasa corriente’. Es por tanto el principal componente de los ordenadores y teléfonos móviles, es decir el componente esencial de la gran revolución digital. (Cada segundo un transistor procesa más de 1000 millones de bits, de 1ó 0).
Desde que el primer transistor salió al mercado hasta hoy han pasado tres cuartos de siglo. Y la investigación en torno a ellos ha sido incesante y fructífera: mejora de prestaciones y menor tamaño. De los cientos de transistores que componían el circuito de los receptores de radio de los años 60 hemos pasado a los más de 1000 millones que hay, organizados en circuitos integrados, en nuestros teléfonos móviles u ordenadores portátiles.
LA ENERGÍA Y LOS CENTROS DE DATOS.
Para ordenar un sistema se consume energía. Por ejemplo: Un organismo se mantiene vivo, está ordenado a base de energía. Y también la información contenida en un texto, en una imagen, en una sinfonía o en una proteína, es orden y se consume energía para generarlo y para mantenerlo.
La información codificada en binario se guarda y se procesa con transistores. Para activar o desactivar un solo transistor se necesita energía, muy poca, del orden de 10 trillonésimas de julio. (10.10-18 J). Pero 1 sólo chip contiene 1000 millones de transistores en 1 cm2, luego si funcionan 1000 millones de veces por segundo, cada segundo emite 10 julios de calor. Por tanto cada chip es como una “estufita” de 10w. Y si funciona mucho tiempo o hay muchas ‘estufitas’ el sistema se calentará notablemente. Cuando nuestro móvil está en funcionamiento y navega por Internet o muestra vídeos, es esa ‘estufita’.
Los centros de procesamiento de datos de grandes bancos y compañías tecnológicas como Microsoft, Google, Meta… son naves industriales llenas de equipos informáticos. En ellos se almacenan y procesan datos, todos nuestros datos, que les regalamos generosamente y para ello disponen de billones de transistores trabajando día y noche. Necesitan mucha energía y el calor generado exige una continuada refrigeración por agua potable.
LOS CENTROS DE DATOS Y EL MEDIO AMBIENTE.
En el último Foro de Davos, Sam Altman, director ejecutivo de OPEN AI dijo que ‘la IA (inteligencia artificial) puede provocar una crisis energética’. Debiera haber dicho ‘crisis ambiental’.
Se han hecho públicos recientemente los datos del 2023 de consumo energético, hídrico y emisiones de CO2 de Microsoft y Google y se disparan por segundo año consecutivo, coincidiendo con la aparición del Chat GPT y de la IA Generativa de la que estas compañías son las principales desarrolladoras.
La IA Generativa exige un ‘gigantesco poder computacional’. Los equipos en los centros de datos han de disponer en todo momento de toda la información existente para responder automáticamente al prompt, (solicitud, orden) que el usuario le demande. Si al chat GPT se le pide la organización de un viaje, un consejo de inversión o que resuelva un problema matemático, la orden se traslada al centro de datos y allí los chips trabajan para dar respuesta. Y eso día y noche.
La inversión en investigación se ha disparado, aparecen nuevos chips, como el GPU Nvidia H100, de 07 kw de potencia, que en sus 8 cm2 de superficie almacena 80.000 millones de transistores. La vida media de los chisps está en los 3 años. Esto genera una ‘basura electrónica’ que crece exponencialmente. Actualmente está en 1 millón de toneladas/año. Además esta basura, que frecuentemente acaba en África, contiene metales pesados, algunos muy contaminantes como el Pb o el Cr.
Los Centros de Datos se sitúan cerca de instalaciones de energía renovable, pero, como esas instalaciones no satisfacen su demanda creciente de energía pretenden instalar también pequeñas centrales nucleares, algunas ya en construcción.
Los Centros de Datos están creciendo en número y capacidad sin cesar. En España hay proyectos en marcha para incrementar el tamaño de los que hay e instalar nuevos en Madrid, Aragón y Talavera de la Reina. La consecuencia inmediata es la exigencia energética y, sobre todo, el consumo de agua potable para la refrigeración de sus equipos que ya está generando problemas con los vecinos de las zonas donde se instalan.
Los investigadores del clima nos dicen que el calentamiento del planeta está ya próximo a los 1,3ºC. Las emisiones de CO2 no dejan de crecer y ya se considera imposible limitar el calentamiento a los 1,5ºC que se había acordado en la cumbre de París. Y en la emisión de CO2 aparece como nuevo ‘invitado’ la fabricación de chips y la construcción de los centros de datos que usa la IA. Un añadido que amenaza con llevar al planeta a una situación límite con la proliferación de fenómenos climáticos cada vez más violentos y frecuentes.
En mi último trabajo sobre “El clima en ‘nuestra tierra’”, publicado en este periódico indicaba que en Segovia, cada década, la temperatura media está subiendo 1ºC. Y que por cada ºC de incremento de la temperatura del planeta, la cantidad ‘extra’ de calor que se almacena en él es del orden del cuatrillón de julios. Ese calor se almacena en el mar y el aire, funde el hielo de los glaciares, deshace el permafrost, destroza playas y alimenta huracanes y DANAS. Ahora ya podemos ponerle cara a los protagonistas y escribir una novela de terror pero con ciencia y sin ficción, titulada, ‘Y con esa energía extra…’.
