El investigador fantasma: ¿P=NP?

Le chercheur fantômeEl investigador fantasma– de Robin Cousin es un tebeo publicado a principios de mayo de 2013 por Éditions Flblb. En 2015 recibió el premio en la categoría de ficción científica otorgado por la asociación S[Cube] y, en 2016, la editorial mexicana La Cifra publicó su traducción al castellano.

Los comentarios que siguen se refieren a la publicación original en francés; las traducciones de los textos que aparecen debajo son de la autora de esta breve reseña.

En la contraportada se puede leer la siguiente presentación del libro:

La Fundación para el estudio de los sistemas complejos y dinámicos acoge a veinticuatro investigadores en residencia y les proporciona medios ilimitados para llevar a cabo su trabajo. Una noche, tres investigadores, Louise, Stéphane y Vilhem, descubren que en su edificio hay un cuarto residente que nadie ha visto nunca. Trabajaba en el problema “P = NP“.

– ¿Qué es exactamente P = NP?

– Es un problema de la teoría de complejidad computacional. La mayoría de los matemáticos piensan que P es diferente de NP. Plantea un límite teórico a la capacidad de los ordenadores…

– ¿Y si se prueba que P y NP son iguales?

– Revolucionaría las matemáticas modernas, transformaría la investigación científica.

– Ah.

El libro comienza con la llegada del nuevo director de la Fundación, Martin Sorokin. En su nuevo despacho, visiona un mensaje grabado por su predecesor, Alan Bateson: Bateson, el tercer director de la Fundación, se despide tras permanecer siete años en este puesto. Martin Sorokin es, de este modo, el cuarto responsable de la Fundación, y el primer residente en el momento de su llegada.

El mensaje que le ha dejado Bateson es el siguiente –cada salto de línea corresponde a un cambio de viñeta–:

Buenos días. Soy Alan Bateson, investigador en sociología sistémica y director Fundación no. 3. Si está mirando este video, es que como yo hace siete años, ha sido seleccionado por el programa. Es Vd. el primer residente y por lo tanto el director de la Fundación no. 4.

A la hora en la que le hablo la Fundación no. 3 está terminando…[…]

No se impresione por lo que está viendo. Es el desarrollo normal de un final de ciclo.

Como todo sistema dinámico, la Fundación tiende hacia la entropía, hacia un comportamiento caótico.

Es por ello que cada tres meses, el programa seleccionará un nuevo residente para ‘reequilibrar’ el sistema.

Como Vd., los nuevos residentes serán investigadores en una de las áreas de aplicación la teoría sistémica.

Sistemas biológicos, informáticos, financieros, neuronales…

Al cabo de seis años, los veinticuatro laboratorios estarán ocupados y el sistema estará entonces en el momento de su apogeo.

A lo largo del séptimo y último año, las investigaciones de los residentes deberían empezar a dar resultados. Este periodo verá también como se disgrega el sistema.

Su papel será entonces el de retrasar la llegada del caos.[…]

Su papel es el de guiar a los residentes, pero también el de mejorar el programa.

El conjunto de mis resultados está aquí…

Tras terminar de escuchar el mensaje de su predecesor, Sorokin lee el inquietante final del informe de Bateson:

Día 2.555 (último día)

investigaciones terminadas (en total: 7 sobre 24)

muertes: 1

2 incendios suplementarios.

llegada del equipo de cierre.

Tras esta introducción para entender los propósitos de la Fundación, la historia prosigue seis años más tarde. Martin Sorokin comprueba que –comparando su situación al principio del séptimo año con la vivida por la Fundación no. 3– el caos está apareciendo demasiado pronto. Tiene la esperanza de que la llegada del último residente –el número veinticuatro, Stéphane Douasy (ver [1])– consiga equilibrar el sistema. Douasy es físico y su investigación en la Fundación se centrará en el estudio de las formas de los vegetales, en particular en cómo la formación de las yemas influye en la geometría de las hojas (ver [2]).

Tras visitar al director, Stéphane se dirige al edificio en el que debe trabajar y vivir, el edificio F. Nada más llegar conoce a Louise Franç, lingüista que había trabajado en un software capaz de aprender nuestra lengua. Su programa detectaba las formas recurrentes en la estructura de las frases para poder reproducirlas después. Había comenzado a obtener resultados prometedores, pero llegó Google y al poner en funcionamiento el programa Cleverbot –que, según Louise, repite lo que miles de internautas dicen, pero en realidad no habla– ella no pudo competir con él. Desde entonces se encuentra bloqueada, sin nuevas ideas para proseguir con sus investigaciones (ver [3]).

La otra persona que convive con ellos es el informático Vilhem (ver [4]): trabaja en un programa informático que debería predecir sus acciones y gestos en un futuro cercano. Aunque –debido a su conocimiento de la teoría del caos– sabe que cualquier evento es la consecuencia de una infinidad de causas imposibles de observar por completo, Vilhem ‘busca los guiones’ que tienen más probabilidades de suceder. Sólo observa los parámetros más significativos: los personales –recuerdos de su infancia, sus características físicas, el acontecer de su día a día,…– y los de su entorno –la Fundación, los residentes y sus investigaciones,…–. No consigue que sus predicciones tengan sentido.

En realidad, existe otro investigador en el edificio F al que sus compañeros apodan el investigador fantasma, ya que nunca lo han visto. Es el informático Vianiy Paniandy con el que no se debe interactuar ‘por órdenes superiores’. Paniandy trabaja en la resolución del problema de informática teórica P vs NP, uno de los Problemas del Milenio. Paniandy había publicado en 2005 una prueba de que P≠NP, pero la comunidad matemática descubrió una serie de errores en su prueba, y le volvió la espalda (ver [5]).

Paniandy trabaja precisamente en el problema del viajante, que es NP-completo. Se basa en el plano de la Fundación (ver [6]): o bien debe probar que no existe ningún algoritmo que lo resuelva –en cuyo caso P≠NP, como él pensaba– o bien debe encontrar el algoritmo que permita llegar de manera óptima, sin tanteos, de un lugar a otro de la Fundación –en cuyo caso P=NP, con lo que ese algoritmo permitiría resolver cualquier problema ‘decidible’–.

Paniandy se horroriza al encontrar ese famoso algoritmo: empiezan a producirse accidentes y muertes entre los demás residentes. El caos empieza a reinar cuando Paniandy introduce su algoritmo en las investigaciones de algunos de sus colegas. El final será inesperado y terrible…

El investigador fantasma es un ‘thriller’ y al mismo tiempo una metáfora de la investigación básica, que pasa desapercibida para la mayor parte de la población, a pesar de su gran importancia para el avance científico.

Además de la trama y el suspense, Cousin introduce numerosos conceptos científicos: además de los ya citados, se habla, por ejemplo, del aún no resuelto problema del sofá o la sorprendente influencia de la geometría (ver [7]) de las yemas de los vegetales en la forma final de las hojas…

Notas:

[1] Su nombre es prácticamente el del físico Stéphame Douady (CNRS, París), con el que Robin Cousin mantuvo varias entrevistas para preparar el cómic. Douady trabaja –entre otros temas– en filotaxis. De allí el paralelismo con el último residente, investigador en morfogénesis, centrado durante su estancia en la Fundación en el estudio de sistemas vegetales.

[2] Douasy representa la pasión por el conocimiento.

[3] A través de Louise se denuncian las presiones de la sociedad de consumo sobre el mundo académico.

[4] Vilhem simboliza la obsesión provocada en algunas ocasiones por la actividad investigadora.

[5] La situación de Paniandy representa el poder de la comunidad científica sobre los investigadores, que deben recibir su aprobación para dar por válidas sus teorías.

[6] La Fundación está situada en un paraje con bosques y edificios, y está organizada siguiendo la sucesión de Fibonacci.

[7] Douasy –en el tebeo– utiliza la papiroflexia en su investigación. El equipo del físico Stéphane Douady –el científico que inspira el personaje del tebeo– usa el origamiy kirigami para entender la geometría de las hojas según los pliegues de las yemas.

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y colaboradora asidua en ZTFNews, el blog de la Facultad de Ciencia y Tecnología de esta universidad.

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