Publicado el 12 ago. 2024
El profesor de informática de Stanford James Landay siempre se ha centrado en las personas: en mejorar su interacción con los ordenadores y en mejorar su bienestar. Con ese enfoque, ayudó a sentar las bases de muchas interfaces informáticas centradas en el ser humano que hoy son casi universales.
Las herramientas de diseño que desarrolló en la década de 1990 presagiaron programas de diseño en línea modernos como Balsamiq, Figma y Canva. UbiFit, un dispositivo que él y sus colegas diseñaron a principios de la década de 2000, fue un precursor del Fitbit y el Apple Watch. Y su sistema educativo de inteligencia artificial personalizado inspirado en la ciencia ficción, llamado Smart Primer, presagió la programación educativa que solo ahora se está volviendo posible utilizando grandes modelos de lenguaje.
“James abrió el camino al centrarse en las personas en el campo de la informática mucho antes de que fuera popular y fácil”, afirma Michael Bernstein , profesor asociado de informática en Stanford.
La investigación de vanguardia de Landay le valió este año el premio Lifetime Research Award de la Association for Computing Machinery (ACM) . Ahora, el recién nombrado codirector del Stanford Institute for Human-Centered AI (HAI) está poniendo su atención en una necesidad fundamental en el auge actual de la IA: definir la IA centrada en el ser humano.
“Eso es realmente de lo que se ha tratado mi carrera: crear tecnología centrada en el ser humano que utiliza IA”, dice Landay, profesor de Anand Rajaraman y Venky Harinarayan en la Escuela de Ingeniería.
Como codirector del HAI, donde supervisa la cartera de investigación del instituto que ha canalizado más de 40 millones de dólares a más de 300 académicos de Stanford en todas las disciplinas, Landay siente que está en el lugar perfecto para construir una comunidad de investigadores y apoyar una misión valiosa. “La IA va a impactar en todo en la sociedad: nuestra educación, nuestra salud, nuestro medio ambiente, nuestra política, todo”, dice. “Y creo que el HAI está en el lugar correcto para ayudar a guiar a la IA hacia un impacto positivo en lugar de negativo”.
La historia del origen
A principios de los años 80, cuando era estudiante de secundaria, Landay ya sabía que quería estudiar informática. También había sido testigo de que los ordenadores no eran intuitivos para los usuarios, como su padre, abogado, que, como pionero en la adopción de la tecnología, recurrió a su hijo en busca de ayuda. “Ya entonces me interesaba facilitar a la gente el uso real de un ordenador”, afirma Landay.
Durante sus años de estudiante en la Universidad de California, Berkeley, Landay convirtió ese interés en una vocación. Estudió programación para el usuario final, es decir, ayudar a las personas a programar computadoras sin conocer un lenguaje de programación. Se imaginó a personas que le decían o mostraban visualmente a las computadoras lo que querían y que las computadoras respondían.
Carrera temprana: creación de herramientas de diseño interactivo
Para su tesis doctoral en la Universidad Carnegie Mellon, Landay creó una herramienta de diseño para diseñadores de interfaces informáticas llamada SILK (Sketching Interfaces Like Krazy). Le interesaba el dibujo como herramienta creativa porque las investigaciones demostraban que las personas se volvían menos innovadoras una vez que empezaban a diseñar en ordenadores. “Cuando un diseño es informal, la gente se centra en las ideas generales, en lugar de en la fuente y los colores y en si las cosas están colocadas con precisión”, afirma. Como SILK permitía a la gente esbozar un diseño de interfaz gráfica de usuario en una tableta electrónica e interactuar con esas piezas esbozadas pero funcionales del diseño (como una barra de desplazamiento, un botón o un menú), animaba a la gente a proponer nuevas ideas, afirma.
Este trabajo lo llevó a centrarse en las herramientas de diseño interactivo desde el principio de su carrera. Como profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en la Universidad de California en Berkeley, justo cuando Internet comenzaba a despegar, creó DENIM, un programa similar a SILK para diseñar sitios web, y herramientas multimodales que permitían a los diseñadores crear interfaces de usuario que utilizan el habla y los gestos en conjunto. En 1998, cofundó NetRaker, una empresa adquirida por Keynote Systems en 2004, que proporcionaba sistemas basados en la web para evaluar y mejorar el diseño y la navegabilidad de los sitios web.
El impacto de este trabajo inicial ha sido enorme, afirma Bernstein. “La metodología centrada en el usuario de James para desarrollar herramientas de diseño interactivo se ha convertido en el método dominante para diseñar sistemas interactivos de todo tipo”.
Creando herramientas para cambiar el comportamiento
En la Universidad de Washington, donde fue profesor de informática e ingeniería entre 2003 y 2013, Landay se dedicó a diseñar interfaces enfocadas en ayudar a las personas a cambiar su comportamiento, ayudándolas a cumplir objetivos a corto o largo plazo relacionados con el ejercicio o el desarrollo de habilidades, por ejemplo. Estas interfaces aprovechaban el aprendizaje automático y las capacidades de detección que recién empezaban a estar disponibles en ese momento, dice Landay. Por ejemplo, su laboratorio diseñó UbiFit, un dispositivo del tamaño de un buscapersonas con una interfaz de usuario independiente que se ejecutaba en la pantalla de los primeros teléfonos inteligentes, que rastreaba el ejercicio de una persona y mostraba un jardín con flores a medida que alcanzaba sus objetivos de ejercicio. Una vez que se alcanzaban los objetivos, aparecían mariposas en el jardín.
Este precursor del Fitbit y el Apple Watch también precedió al uso del GPS en los teléfonos inteligentes, por lo que UbiFit y otros sistemas del laboratorio de Intel que él dirigía mapeaban la ubicación de una persona en relación con los puntos de acceso wifi y utilizaban el aprendizaje automático para determinar lo que estaba haciendo, como correr, andar en bicicleta o usar una máquina para subir escaleras. "Este trabajo fue innovador en términos de uso de la IA", dice Landay. Y el software de código abierto con reconocimiento de ubicación que su equipo creó en Intel Labs, donde se desempeñó como director de laboratorio de 2003 a 2006, se convirtió en la base de un software similar utilizado por los primeros teléfonos inteligentes.
Ubicuidad útil
Un tercer eje importante en el trabajo de Landay ha sido la computación ubicua: la incorporación de tecnología informática en objetos cotidianos. Por ejemplo, mientras estaba en Intel Labs, su equipo desarrolló un sistema de atención sanitaria ambiental para que los adultos mayores pudieran envejecer más fácilmente en su hogar. Utilizando una pulsera RFID, el equipo recopiló datos sobre los movimientos de una persona y sus interacciones con artículos domésticos etiquetados con RFID. Utilizaron esos datos para entrenar un modelo de aprendizaje automático para que reconociera las actividades de una persona. Por ejemplo, si alguien estaba usando la pasta de dientes y el cepillo de dientes en el baño, probablemente se estaba cepillando los dientes. Bajo la dirección de Landay, el laboratorio de Intel también desarrolló y probó una pantalla digital para cuidadores que mostraba una foto del miembro mayor de la familia con iconos alrededor del borde para representar si había tomado sus medicamentos, comido, hecho ejercicio y tenido interacciones sociales. Las familias que probaron este prototipo querían una versión en producto de inmediato, dice.
El futuro del mundo
Unos años antes de incorporarse a Stanford en 2014, Landay se tomó un año sabático para pensar en sus próximos proyectos de investigación. Decidió centrarse en tres áreas que consideraba más importantes para el futuro del mundo: la salud, la educación y el medio ambiente.
“Las probabilidades de que mi investigación tenga un gran impacto en el mundo real son bastante pequeñas”, dice Landay, “pero sentí que si tenía suerte y lograba un impacto, al menos debería estar haciendo algo importante”.
En el ámbito de la salud, el trabajo de Landay en UbiFit evolucionó hasta convertirse en una aplicación llamada “¿Quién es Zuki?”, que utiliza la narrativa para mantener a la gente comprometida con el ejercicio. En colaboración con Sarah Billington , profesora de ingeniería civil y medioambiental; la codirectora de HAI y científica informática Fei-Fei Li; y el profesor de la Facultad de Medicina Arnold Milstein, Landay ha puesto en marcha un nuevo laboratorio de Inteligencia Ambiental para la Salud para estudiar si las tecnologías emergentes pueden monitorizar a las personas de una forma que preserve la privacidad para permitir que los adultos mayores permanezcan en sus casas durante más tiempo y, al mismo tiempo, ayudar a mejorar las habilidades de los asistentes sanitarios personales que suelen cuidarlos.
También en colaboración con Billington, sigue trabajando con la computación ubicua como parte de un proyecto para desarrollar espacios híbridos físicos y digitales más saludables. Su equipo interdisciplinario utiliza una plataforma de detección de IA para aprender cómo las características de un edificio, como la luz natural o artificial; los muebles de madera natural o laminados artificiales; o las imágenes en el lugar de trabajo que muestran diversidad, afectan a las personas. El equipo también evalúa si cambiar dinámicamente el entorno con iluminación, sonido o grandes pantallas interactivas puede reducir los niveles de estrés de las personas o aumentar la creatividad, la actividad física y el sentido de pertenencia. El equipo está colaborando actualmente con otros investigadores del Departamento de Ciencias de la Computación y de la Facultad de Medicina de Stanford para llevar estas ideas a los entornos hospitalarios y de residencias para personas mayores.
El trabajo educativo de Landay se ha centrado en el desarrollo de un Smart Primer que utiliza la narrativa para ayudar a los niños pequeños a aprender. La idea surgió de una historia de ciencia ficción de Neal Stephenson sobre una niña con un libro electrónico que le enseña mientras le cuenta una historia adaptada a su vida y su mundo. Crear y personalizar un Smart Primer fuera de la ficción requiere una IA que pueda entender lo que un usuario ya sabe, lo que no sabe y lo que debería aprender a continuación. Con la llegada de la IA generativa, ahora es posible crear una narrativa personalizada, así como imágenes específicas para la situación de un estudiante en particular, dice Landay. "He estado tratando de diseñar y construir el Smart Primer durante los últimos 10 años y veo que esto llevará otros 5 a 10 años para desarrollar esta capacidad narrativa profundamente personalizada".
Como uno de los fundadores de HAI, Landay insistió en que la palabra “centrado en el ser humano” formara parte del nombre del instituto. El término proviene de su propio campo de estudio, la interacción entre humanos y computadoras, que comúnmente se conoce como computación centrada en el ser humano. Pero después de que HAI se lanzara hace cinco años, Landay se dio cuenta de que el término “centrado en el ser humano” significaba cosas diferentes para diferentes personas. Al principio, pensó que podría ser valioso que las personas usaran el término de maneras que tuvieran sentido para ellas. Pero con el tiempo se dio cuenta de que HAI sería más eficaz si generaba consenso en torno a lo que distingue a los proyectos de IA centrados en el ser humano de otros proyectos de IA. Por ejemplo, no es realmente centrado en el ser humano que un investigador de IA simplemente elija un tema o área de aplicación que parezca centrado en el ser humano, como la salud, si no considera también cómo su trabajo afectará a los médicos, los pacientes y la sociedad en general. O que un sociólogo estudie el impacto de un algoritmo en los trabajadores solo después de que ya se haya implementado en el mundo.
En charlas recientes y en un próximo artículo, Landay describe una definición de IA centrada en el ser humano. Los diseñadores de IA deben considerar, desde el principio, las necesidades de los usuarios, las necesidades y preocupaciones de las comunidades de personas afectadas por el uso de la IA y las necesidades y preocupaciones de la sociedad en general. “Estoy tratando de crear un proceso de diseño que integre esos tres niveles”, dice Landay. “Si tenemos éxito en esto, es menos probable que produzcamos sistemas de IA que tengan un impacto negativo en la sociedad”.
Construyendo una comunidad
El eje central de las innovaciones centradas en el ser humano de Landay son los seres humanos. A lo largo de los años, se ha centrado en crear comunidades de estudiantes, posdoctorados y colaboradores que trabajan en la interacción entre humanos y computadoras.
“Soy una persona sociable, por lo que me encanta ayudar a desarrollar a las personas, ya sean mis estudiantes de posgrado o el personal con el que trabajo en estrecha colaboración en HAI”, afirma. “Me gusta ayudar a las personas a ir más allá de lo que creen que es su propio potencial y desarrollar sus carreras”.
“James siempre ha dicho que ser asesor de doctorado es un compromiso de por vida, y ha cumplido con esa promesa”, afirma Scott Saponas , alumno de Landay en la Universidad de Washington de 2004 a 2010, y ahora director sénior de los grupos de Informática Biomédica y Experiencias y Diseño Médico de Microsoft. “Es una de las pocas personas que conozco que atendería el teléfono si lo llamara a las 3 de la mañana y necesitara asesoramiento sobre cualquier tema, incluso 14 años después de haberme graduado. Pocas personas asumen ese nivel de compromiso con sus estudiantes”.
Y luego está su capacidad para crear comunidades de investigadores que trabajan juntos en pos de un objetivo común, sobre todo en la Universidad de Washington, donde creó DUB (Design. Use. Build), una alianza interdisciplinaria de académicos de base centrada en mejorar las experiencias de las personas con la tecnología. Se podría decir que ese trabajo transformó el programa de interacción hombre-ordenador de la Universidad de Washington en uno de los dos mejores del mundo, afirma Landay. “Atrajo interés al área, trajo nuevas contrataciones en cuatro departamentos y ahora es una comunidad de más de cien personas que trabajan en el campo al más alto nivel”.
HAI también está aprovechando la habilidad de Landay para crear comunidades de investigadores. Bajo su liderazgo, el instituto ha apoyado a más de 400 académicos de Stanford de distintas disciplinas con subvenciones iniciales, talleres comunitarios y más. “Siempre me ha entusiasmado ayudar a una organización de investigadores a lograr más de lo que podrían lograr por sí solos”, afirma.