Watson es un sistema de inteligencia artificial desarrollado por IBM que puede responder preguntas en lenguaje natural. Derrotó a campeones humanos en el concurso Jeopardy! en 2011 usando grandes cantidades de datos y algoritmos para procesar lenguaje. Su arquitectura usa procesadores masivamente paralelos para analizar rápidamente pistas y encontrar respuestas.

1. Watson (inteligencia artificial)
Watson es un sistema informático de inteligencia artificial que es capaz de responder a preguntas formuladas
en lenguaje natural,1
desarrollado por la corporación estadounidense IBM. Forma parte del proyecto del
equipo de investigación DeepQA, liderado por el investigador principal David Ferrucci. Lleva su nombre en
honor del fundador y primer presidente de IBM, Thomas J. Watson.2 3
Watson responde a las preguntas gracias a una base de datos almacenada localmente.4
Información contenida
en ese base de datos proviene de un multitud de fuentes, incluyendo enciclopedias, diccionarios, tesauros,
artículos de noticias, y obras literarias, al igual que bases de datos externos, taxonomías, y ontologías
(específicamenteDBpedia, WordNet, y Yago).5
A lo largo de tres días en febrero de 2011, para probar sus capacidades reales, participó un partido especial de
dos juegos en el concurso de televisión estadounidense Jeopardy!, derrotando a sus dos oponentes
humanos: Brad Rutter, el mayor ganador de dinero en toda la historia del programa, y Ken Jennings, el
poseedor del récord por la racha más larga de campeonatos (después de haber ganado 75 partidos).6 7
Watson
recibió el primer premio de $1.000.000, mientras Ken Jennings y Brad Rutter recibieron $300.000 y
$200.000, respectivamente. Tanto Jennings y Rutter prometieron donar la mitad de sus ganancias respectivas
a sus caridades seleccionadas (Jennings elegió VillageReach, y Rutter elegió Lancaster County Community
Foundation),8
mientras IBM dividió las ganancias de Watson entre dos caridades (World Vision y World
Community Grid).9
Watson consistentemente superó sus oponentes humanos en el dispositivo de señalización empleado por el
juego, pero tuvo problemas en responder a pocas categorías, notablemente ellas compuestas de pistas cortas
con pocas palabras. Para cada pista, las respuestas más probables de Watson fueron mostradas por la pantalla
de televisión. Watson tuvo acceso a 200.000.000 páginas de contenido, estructurado y no estructurado, que
consumó cuatro terabytes de almacenamiento en disco,10
incluyendo el texto completo de
la Wikipedia en inglés.11
Watson no fue conectado al Internet durante el juego.12 13
Arquitectura del sistema
Watson es un sistema informático para búsqueda de respuestas (question answering en inglés), desarrollado
porIBM.1
La corporación lo describe como "una aplicación de tecnologías avanzadas diseñadas para
elprocesamiento de lenguajes naturales, la recuperación de información, la representación del conocimiento,
elrazonamiento automático, y el aprendizaje automático al campo abierto de búsquedas de respuestas," que es
"construido en la tecnología DeepQA de IBM por fines de la generación de hipótesis, la recopilación de
pruebas masivas, el análisis, y la calificación."1
Según IBM, Watson es un sistema optimizado para trabajo que se diseña para analítica compleja, que se hace
posible por la integración de procesadores masivamente paralelos de POWER7 y el
software DeepQAdesarrollado por la corporación. Su soporte del hardware para la competición
en Jeopardy! comprendía dos unidades con 5 bastidores de nodos controladores, con noventa servidores IBM
POWER 750, cada servidor utilizando un procesador de 3.5 GHz con 8 núcleos, donde cada núcleo soporta
por hardware 4 hilos de ejecución (threads en inglés). El sistema cuenta con un total de 2880 núcleos de
procesamiento POWER7, y un total de 16Terabytes de RAM.15
El hecho de que el procesador POWER7 es
capaz de procesar en una manera masivamente paralela lo convierte en un complemento ideal para el

2. software DeepQA integrado en Watson por IBM, que es embarazosamente paralelo (es decir, un trabajo que
es fácilmente dividido en múltiples tareas paralelas.)16
Según John Rennie, Watson puede procesar 500 giga bytes por segundo (el equivalente de un millón de
libros).17
El inventor principal y consultor senior para IBM, Tony Pearson, estimó que el costo total del
hardware para Watson fue acerca de $3.000.000.18
Rennie ha declarado que el contenido de Watson fue
almacenado en su RAM para el juego, porque los datos almacenados en discos duros son demasiado lentos
para acceder.17
El software incorporado en Watson fue escrito de acuerdo con dos secuencias de comandos (Java y C++), y
usa dos estructuras empleadas por la Apache Software Foundation — la estructura Hadoop para computación
distribuida, y el sistema UIMA (Unstructured Information Management Architecture) para análisis de
materiales impresos — así como el software DeepQA desarrollado por IBM y el sistema operativo SUSE
Linux Enterprise Server 11.10 19 20
Según IBM, Watson usa más que 100 técnicas diferentes para analizar
lenguaje natural, identificar fuentes, encontrar y generar hipótesis, buscar y puntuar evidencia, combinar y
clasificar hipótesis.21
Operación
Para cumplir con el requisito principal para todos los concursantes de Jeopardy!, Watson estaba obligado a
esperar hasta que el presentador, Alex Trebek, leyera cada pista en su totalidad, y en ese momento, una luz se
encendía como una señal para indicar que el sistema está listo. El primer concursante que activa el botón en
su zumbador gana la oportunidad para responder.13 22
Watson recibió las pistas en forma de textos
electrónicos al mismo tiempo en que las mismas fueron puestas a la disposición de los participantes
humanos.13
Luego analizaría las pistas en diferentes palabras clave y fragmentos de oración para encontrar
frases estadísticamente relacionadas.13
La innovación principal de Watson no fue en la creación de un nuevo
algoritmo para esta operación, sino más bien en su capacidad de ejecutar rápidamente miles de algoritmos
probados para análisis del lenguaje natural al mismo tiempo para encontrar la respuesta correcta.13 23
La
probabilidad de la corrección de Watson se mide por el número de algoritmos que encuentran la misma
respuesta independientemente.13
Una vez que Watson tiene un número pequeño de soluciones posibles, es
capaz de hacer comparaciones con su base de datos para determinar si la solución tiene sentido.13
En una
secuencia de 20 simulacros, los participantes humanos fueron capaces de usar el tiempo medio de seis o siete
segundos que Watson necesitó para escuchar la pista y decidir si querían señalar para una respuesta.13
Durante
ese tiempo, Watson también debe evaluar la respuesta y determinar si el resultado es correcto de una manera
suficiente para señalar.13
Una parte del sistema usado por Watson para ganar el concurso fueron los circuitos
electrónicos que recibieron la señal "listo" y luego examinaron si el nivel de confidencia de Watson fue
suficientemente grande para activar el zumbador. Debido a la velocidad de estos circuitos en comparación con
la velocidad de los tiempos en que los seres humanos son capaces de responder, el tiempo de reacción para
Watson fue más rápido que el de los concursantes humanos excepto cuando los humanos anticiparon (en vez
de reaccionar a) la señal "listo."24
Después de la señalización, Watson habló con una voz electrónica,
sintetizada a partir de grabaciones hechos por Jeff Woodman para un programa de texto a voz desarrollado
por IBM en 2004,25
dando las respuestas en el formato de "respuesta y pregunta" asociado con Jeopardy!13
Historia
Las circunstancias que condujeron al desarrollo de Watson se remontan a la victoria de la computadora Deep
Blue sobre Gari Kaspárov, un Gran Maestro Internacional del ajedrez, en el 11 de mayo de 1997. Desde
entonces, IBM se encontraba en la búsqueda de un desafío nuevo, y en 2004, Charles Lickel, el gerente de
investigaciones para IBM, había encontrado uno cuando vio la racha ganadora de Ken
Jennings en Jeopardy! mientras cenaba en un restaurante con sus compañeros de trabajo. Intrigado por la
posibilidad para la utilización del concurso como un desafío para IBM, Lickel presentó la idea, y
en 2005 Paul Horn, el ejecutivo de investigación para IBM, apoyó a Lickel en persuadir a uno de los
miembros de su departamento a asumir el desafío de jugarJeopardy! con un sistema de IBM. A pesar de que
inicialmente tuvo problemas en encontrar miembros de su equipo de investigación quienes fueron dispuestos
a asumir lo que parecía ser un desafío mucho más complejo que el juego de ajedrez, eventualmente David
Ferrucci aceptó la oferta.26
Watson fue precedido por un sistema llamado "Piquant," que participó en
competiciones logradas por el gobierno de los Estados Unidos, donde fue capaz de responder correctamente
sólo 35 por ciento de la cantidad total de pistas en el juego, y generalmente requerió varios minutos para

3. responder.27 28 29
Para competir en Jeopardy!con éxito, Watson necesitaría responder en un máximo de pocos
segundos, y en ese tiempo, las problemas planteados en el concurso fueron consideradas como imposibles de
resolver.13
En pruebas iniciales conducidas durante el año 2006 por David Ferucci, gerente del Departamento de Análisis
e Integración Semántica de IBM, se le proporcionó a Watson 500 pistas de episodios pasados
de Jeopardy! Aunque los mejores concursantes humanos fueron capaces de responder correctamente a un
máximo de 95 por ciento de las pistas, en su primera prueba Watson fue capaz de responder correctamente a
sólo 15 por ciento de las pistas. Durante 2007, el equipo se dio tres a cinco años y un equipo de 15 personas
para resolver las problemas.13
En 2008, los desarrolladores habían avanzado tanto, hasta el punto donde
Watson fue capaz de competir con campeones de Jeopardy!.13
En febrero de 2010, Watson derrotaba a
campeones de Jeopardy! de manera regular.30
Watson era principalmente un esfuerzo de IBM, pero su equipo de desarrollo incluye profesores y estudiantes
de la Universidad Carnegie Mellon, la Universidad de Massachusetts en Amherst, el Instituto para Ciencias de
Información de la Universidad del Sur de California, la Universidad de Texas en Austin, el Instituto
Tecnológico de Massachusetts, laUniversidad de Trento, y el Instituto Politécnico Rensselaer.14
En 2008, los representantes de IBM se comunicaron con Harry Friedman, el productor ejecutivo
de Jeopardy!, sobre la posibilidad de una competición entre Watson y dos de los concursantes más exitosos
del programa (Ken Jennings y Brad Rutter). Friedman estaba de acuerdo con esa decisión.13 31
Las diferencias
entre Watson y los concursantes humanos habían generados conflictos entre IBM y el personal
de Jeopardy! durante la planificación de la competición.32
IBM repetidamente expresó preocupaciones
concernientes a que los guionistas del programa explotarían las deficiencias cognitivas de Watson cuando
escribir las pistas, y de este modo, convirtiendo el concurso en un test de Turing. Para soslayar este reclamo,
un tercero eligió aleatoriamente las pistas de programas previamente escritos que no habían sido
emitidos.32
El personal de Jeopardy! también expresó preocupaciones sobre el tiempo de reacción con el
zumbador. Watson originalmente señaló por vía electrónica, pero el personal del programa pidió que el
sistema pulse el botón físicamente, como los concursantes humanos.33
Sin embargo, Watson fue capaz de ser
más rápido que sus competidores humanos, aún con su dedo robótico.
Para preparar Watson para su competición, IBM construyó un simulacro del plató de Jeopardy! en una sala de
conferencias en uno de sus sitios de tecnología. Concursantes humanos, incluyendo concursantes anteriores
de Jeopardy!, también participaron en simulacros del concurso, presentados por Todd Alan Crain de The
Onion.13
Alrededor de 100 simulacros fueron conducidos, con Watson ganando un 65 por ciento de los
partidos.34
Los partidos oficiales fueron grabados en enero de 2011, y emitidos el siguiente mes.
Usos en el futuro
Según IBM, el objetivo para Watson es permitir que las computadoras comiencen a interactuar de forma
natural con humanos a través de una amplia gama de aplicaciones y procesos, comprendiendo las preguntas
de los seres humanos y dando respuestas que los seres humanos pueden comprender y justificar.30
IBM y Nuance Communications Inc. se han unido para el proyecto de investigación para desarrollar un
producto comercial durante los próximos 18 a 24 meses que explotará las capacidades de Watson como
un sistema de apoyo para decisiones clínicas para ayudar al diagnóstico y tratamiento médico de pacientes.
Los médicos en la Universidad de Columbia están ayudando a identificar problemas críticos en la práctica de
medicina donde la tecnología de Watson puede ser capaz de contribuir, y los médicos de la Universidad de
Maryland están trabajando para identificar la mejor manera en que un sistema tecnológico como Watson
podría interactuar con los médicos para proporcionar la máxima asistencia.35
También se ha sugerido por
Robert C. Weber, el consejero general de IBM, que Watson se puede utilizar para investigaciones legales.36
Watson se basa en servidores comercialmente disponibles con la marca "IBM Power 750" comercializados
desde febrero de 2010. IBM también tiene la intención de comercializar el software DeepQA a corporaciones
grandes, a un precio de millones de dólares, lo cual refleja el precio necesario de un millón de dólares para
adquirir un servidor que cumple con los requisitos mínimos para operar Watson. IBM espera que el precio
disminuirá considerablemente dentro de una década cuando la tecnología mejore.13

4. Implicaciones para inteligencia artificial
El filósofo Tomás BernausJohn Searle sostiene que Watson, a pesar de las capacidades impresionantes, no
puede pensar en realidad.37
A partir de su famoso experimento de pensamiento "habitación china," Searle
afirma que Watson, al igual que otras máquinas de computación, sólo es capaz de manipular símbolos, pero
no tiene capacidad para entender el significado de esos símbolos.37
IBM quiere darle nuevos usos a la súper-computadora Watson para poder
venderla
Watson es el nombre de la súper-computadora creada por IBM, capaz de reconocer el lenguaje humano –
hablado o escrito– y recibir información en su base de datos para luego procesar preguntas y entregar
respuestas, todo de manera casi natural y por su puesto, muy inteligente. Durante el par de años desde que
salió a la luz pública, este invento ha sido probado en varias áreas de desarrollo humano: la
medicina, economía y hasta como contestador telefónico.
Ahora, IBM cree que su máquina está lista para todo y busca expandir los campos a los que puede dedicarse,
principalmente motivados por la idea de comercializar este producto y transformarlo en algo que sea parte de
la vida cotidiana en pocos años más. La compañía cree, por ejemplo, que Watson puede aprender a cocinar y
sugerir recetas culinarias nuevas, además de servir en el área predictiva industrial para saber cuándo una
máquina va a fallar o bien ayudar al desarrollo de drogas para tratar enfermedades.
Este último punto es bastante interesante, ya que la empresa GlaxoSmithKline, dedicada al desarrollo de
productos farmacéuticos, realizó junto a IBM un experimento para probar las capacidades de Watson en dicho
campo: se le entregaron a la computadora todos los textos que encontraron sobre la malaria, junto a
información sobre drogas contra la malaria que se conocen hoy e información sobre compuestos químicos.
Como resultado, Watson ―inventó‖ varias drogas contra la malaria que ya se conocen, además de otras quince
alternativas que podrían servir como potenciales soluciones.
Esto ayudó a IBM a entender que Watson quizás sea una de las mejores herramientas disponibles para
manejar grandes flujos de datos, pudiendo entrar a un campo llamado ―Big Data‖, encargado de ayudar a
corporaciones y gobiernos a encontrar los puntos útiles a partir de muchísimas fuentes, lo que sería una tarea
de procesamiento y selección de datos masiva hecha a la medida para Watson.
El supercómputo es un área fascinante con varios momentos clave en la historia de la
computación. Uno de ellos nos ocupa hoy porque Watson, la supercomputadora creada por IBM,
participará en Jeopardy! los días 14, 15 y 16 de febrero. Después de una impresionante etapa
previa de entrenamiento --ver vídeo más adelante-- Watson medirá su "inteligencia" en vivo y en
cadena nacional frente los dos campeones más importantes del concurso: un hecho mediático sin
precedentes.
¿Cómo funciona Watson? ¿Por qué es capaz de enfrentar a un par de seres humanos en un
concurso de preguntas abiertas sobre conocimiento general? ¿Qué sistema operativo le hace
funcionar? Vamos a ver.
Algoritmos
Watson es una supercomputadora especializada en el procesamiento de lenguaje natural, el
nuestro. En particular, es una implementación de DeepQA, un sistema de inteligencia artificial
creado por IBM pararesponder preguntas abiertas acerca de cualquier dominio del
conocimiento humano. Esto es complicado al extremo. La computadora debería ser capaz de
entregar respuestas precisas e inteligibles, sintetizadas de una forma rápida y natural para un ser
humano. Estamos hablando de un sistema eficiente en términos humanos, más que
computacionales. No por nada los algoritmos implementados en Watson están enfocados en
 Análisis y procesamiento de preguntas.
 Análisis semántico para mejorar el desempeño del sistema.

5.  Aprendizaje Maquinal para evaluar qué tan confiables son las respuestas.
 Reconocimiento, relación y aprendizaje de las respuestas a lo largo del tiempo.
 Reconocimiento del sentido y el contexto de las preguntas.
Para participar en Jeopardy!, IBM ha reunido un equipo de especialistas para crear otros algoritmos
que ayuden a Watson a ganar a sus rivales. Algoritmos de
 Estrategia para encontrar y evaluar posibles respuestas.
 Valorar y estimar la certeza de las posibles respuestas con técnicas de Aprendizaje
Maquinal.
 Análisis y categorización de preguntas típicas de los juegos de palabras.
 Estrategia para competir específicamente en las instancias finales de Jeopardy!, creados por
Gerry Tesauro, experto mundial en juegos de computadora contratado por IBM.
Además, IBM ha creado un equipo para la síntesis de voz y reconocimiento del habla para que
participe de forma natural en el concurso.
Ahora bien, vistos de manera muy general, estos son los pasos que van desde la pregunta a la
respuesta:
1. Pregunta
2. Análisis de la pregunta.
3. Descomposición de la pregunta en una consulta a la bases de datos.
4. Generación de hipótesis
 Búsqueda en las fuentes
 Generación de respuestas candidatas
5. Filtrado suave para las mejores respuestas (unas 100 en promedio)
6. Calificación de las hipótesis en función de la evidencia.
7. Síntesis de la posible respuesta.
8. Respuesta.
Infraestructura
Esto es lo que sostiene a Watson:
 10 racks con 90 servidores IBM POWER 750 con 32 cores cada uno, es decir 2.880
unidades de procesamiento a 3.55 GHz cada una, lo que equivale a unos 80 teraflops.
 Sistema operativo Novell SUSE Linux Enterprise Sever 11 (SLES).
 Almacena más de 200 millones de páginas de información en un disco de 4 Terabytes.
 16 Terabytes de memoria RAM.
Así es, Watson está operado por Linux. Y si corriera sobre un sólo CPU, le llevaría unas dos horas
contestar una pregunta, por eso necesita un cluster de esas dimensiones para responder rápida y
correctamente. La gente de IBM, menciona que
estamos en un momento muy especial [...] Estamos en un momento en el que las computadoras y
su tecnología han alcanzado a los humanos. Hemos creado un sistema computacional con la
habilidad para entender el lenguaje natural, lo cual es algo muy difícil de conseguir para las
computadoras.
Watson será probado en Jeopardy! para que el mundo entero la admiré --con la boca abierta--
como un magnífico monumento dedicado como pocos a las ciencias de la computación y en
especial a la inteligencia artificial. Su futuro no estará en Jeopardy!, sino en la administración y
análisis de datos para diferentes áreas de la industria y el gobierno: salud, finanzas, servicio a
clientes, ciencia. IBM verá subir sus bonos y quizá venda más máquinas.