Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento a Leonard Kleinrock, por hacer posible Internet al diseñar la forma más eficiente de compartir datos y transmitir información

Reconocido por ser el responsable de la primera transmisión de información entre ordenadores a larga distancia, el jurado destaca el papel esencial de la contribución teórica y tecnológica de Kleinrock. Sin su desarrollo de la teoría de colas y la conmutación de paquetes de datos, Internet como hoy lo conocemos no hubiera sido posible. Su idea de fragmentar los mensajes y usar todos los canales disponibles para enviar los paquetes de datos resultantes resultó ser la fórmula más eficiente de ordenar el tráfico de información en Internet.

El 29 de octubre de 1969, dentro del proyecto ARPAnet, funcionó por primera vez el llamado ‘primer tramo’ de lo que hoy es Internet: dos ordenadores situados a varios kilómetros de distancia, en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y en el Stanford Research Institute (SRI), y conectados por una red de 50 Kilobytes por segundo entonces considerada de alta velocidad, se pretendía enviar la palabra ‘login’. En el primer intento, en el SRI sólo se recibieron las letras “l” y “o” y se cayó el sistema. Pero poco después, la primera línea de comunicación de ARPAnet estaba funcionando. Kleinrock estaba al frente de la operación, escogido por sus trabajos teóricos esenciales para hacerla posible.

Sus aportaciones se construyen, en concreto, sobre una idea clave: la posibilidad de que los usuarios de la red compartan al máximo los recursos disponibles para comunicar información en Internet. Kleinrock advirtió que este requisito era indispensable para crear una red de computadoras, y ya siendo estudiante de doctorado resolvió el problema de forma teórica. Para ello recurrió a una herramienta matemática llamada teoría de colas, que trata sobre cómo gestionar una red de la forma más eficiente posible teniendo en cuenta los recursos y los usuarios, y la desarrolló para el caso específico de una red para compartir datos. Su trabajó incluyó la creación de la tecnología de la conmutación de paquetes, que, como explica el acta, es “una de las tecnologías básicas para Internet”.

Kleinrock (Nueva York, 1934), Distinguished Professor of Computer Science de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), se sentía ayer “muy honrado y feliz” al recibir la “enorme sorpresa” del galardón, por teléfono. Sigue dirigiendo estudiantes y actualmente trabaja en un proyecto de investigación que trata de averiguar precisamente “qué fue lo que hizo que en los años sesenta y setenta se generara tanta innovación, qué había en el ambiente que indujo ese fenómeno”.

Él recuerda su propia historia. Su afición por la ingeniería nació al construir una radio galena siguiendo las indicaciones incluidas en un cómic de Superman, cuando tenía seis años. Dos décadas después, a principios de los años sesenta, se convertía en ingeniero electrónico en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Discípulo de Claude Shannon (considerado el padre de la teoría de la información), quiso buscar un camino propio y decidió dedicarse al problema de “cómo conseguir que los ordenadores hablaran entre sí”.

Su desarrollo de la teoría de colas permitía compartir los recursos de comunicación, mediante la aplicación específica de la conmutación de paquetes.

TUITEAR

“Por supuesto que era algo de lo que se hablaba, desde siempre -Kleinrock menciona incluso los escritos de Nikola Tesla, de principios del siglo XX-, pero no era entonces un objetivo en el que investigaran muchos grupos de forma competitiva”, explica. En su tesis doctoral, leída en 1962, expone la necesidad de que los recursos de la red sean compartidos de manera óptima, y desarrolla la teoría de colas para lograr ese uso. Pone un ejemplo para ilustrar la importancia de la eficacia de la red: “En una conversación telefónica la conexión física está dedicada de forma exclusiva a los usuarios que están conectados, incluso cuando están en silencio; me di cuenta de que si se hace eso en una transmisión de datos la red sería demasiado cara, no se podría desarrollar”. Sería comparable, explica, a que las autopistas solo pudieran ser usadas por un único coche cada vez.

Su desarrollo de la teoría de colas permitía compartir los recursos de comunicación, mediante la aplicación específica de la conmutación de paquetes: fraccionando cada mensaje en partes más pequeñas, iguales, y haciendo que lo que hoy llamamos un router –presentes en cada domicilio conectado y esenciales en el backbone de Internet- lo canalice por la red. La idea básica es que los paquetes pequeños de datos ocupan todos los espacios libres de la conexión y llegan antes, y sin atascos, que un único paquete grande.

De nuevo hay un ejemplo cotidiano: en una cola de supermercado es más eficiente -si se considera el tiempo medio que espera cada cliente- si quienes tienen menos compra pagan primero. La conmutación por paquetes en red supone que cada cliente vaya pagando el mismo pequeño número de artículos en las cajas que vayan quedando libres; si eso fuera posible, el tiempo medio de espera de todos los clientes sería menor.

Cuando se llevó a cabo la primera conexión de ARPAnet, en 1969, Kleinrock no había experimentado nunca en la práctica estos desarrollos, pero sí había llevado a cabo simulaciones que demostraban que la teoría funcionaba. Esa primera transmisión exitosa lo constató.

Después de los trabajos de Kleinrock, la teoría de colas ha sido aplicada a multitud de ámbitos, explica el acta: “El desarrollo de la teoría de colas, que permitió la transición de la conmutación por circuitos (la que se utiliza en las redes de telefonía analógicas) a la conmutación de paquetes de datos, posee una enorme importancia no solo para Internet, sino también para otros muchos campos, como el control del tráfico, la logística, la fabricación o el transporte. En todas estas aplicaciones, la teoría de colas ha permitido un diseño óptimo de los sistemas en cuanto a la reducción de coste y tiempo de espera en el servicio”.

“El sistema nervioso del mundo”

Ya antes de la conexión exitosa de 1969 Kleinrock había expuesto su visión de que en un futuro habría una red de ordenadores “que estaría siempre disponible”, a la que podría acceder todo el mundo y que sería “invisible”, como lo es la electricidad. Hoy asegura que el papel de la red en la sociedad irá mucho más allá: predice un entorno cotidiano “lleno de cámaras, sensores, dispositivos pequeños en la ropa, en el cuerpo”, que recojan y envíen datos de modo constante sobre cada uno de nosotros: “Cuando entre en una habitación sabrá que he entrado, y podré preguntarle dónde están mi libro o las llaves”, dice.

“La red se convertirá en un sistema nervioso global para el mundo”. Por supuesto no será una tecnología exenta de problemas, como los relativos a la seguridad y la intimidad. “Lamentablemente la pérdida de intimidad es un hecho. Entregamos nuestra intimidad desde el momento en que creamos una cuenta de email, desde que tenemos un teléfono móvil”.

Jurado internacional

El jurado de esta categoría está presidido por Georg Gottlob, catedrático de Ciencias de la Computación de la Universidad de OxfordUniversidad de Oxford (Reino Unido), y cuenta como secretario con Ramón López de Mántaras, director del Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

El resto de los miembros son Rudolf Kruse, director del departamento de Procesamiento del Conocimiento e Ingeniería del Lenguaje Otto-von-Guerike-Universität de Magdeburg (Alemania); Mateo Valero, director del Barcelona Supercomputing Center (España), y Joos Vandewalle, catedrático emérito del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica).