Todo lo digital, cualquier hardware, cualquier software, funciona realizando cálculos computacionales. Su mecanismo responde conceptualmente a una versión moderna de una 'Máquina de Turing' que, en esencia, realiza cálculos a lo largo de un periodo dentro de una determinada noción de tiempo.
Es curioso que en la explicación conceptual de Alan Turing de su máquina no incluye esta noción de tiempo que es obvia. En su ensayo de 1948, ‘Máquinas inteligentes’, Turing escribió que la 'máquina de computación lógica' era un artefacto que consistía en "...una ilimitada capacidad de memoria obtenida en forma de una cinta infinita marcada con cuadrados, en cada uno de los cuales podría imprimirse un símbolo. En cualquier momento hay un símbolo en la máquina; llamado el 'símbolo leído'.
La máquina puede alterar el símbolo leído y su comportamiento está en parte determinado por él, pero los símbolos en otros lugares de la cinta no afectan el comportamiento de la máquina. Sin embargo, la cinta se puede mover hacia adelante y hacia atrás a través de la máquina, siendo esto una de las operaciones elementales de la máquina. Por lo tanto cualquier símbolo en la cinta puede tener finalmente una oportunidad."
Lo importante, a pesar de su simplicidad, es que una Máquina de Turing puede adaptarse para simular la lógica de cualquier algoritmo de ordenador y es particularmente útil en la explicación de las funciones de una CPU (unidad central de procesamiento), independientemente de su configuración, modelo o época y cuyo propósito consiste en realizar cálculos de computación, es decir, operaciones aritméticas y lógicas en el transcurso de una determinada fracción del tiempo.
Cualquier operación informática necesita una fracción de tiempo para realizarse. Esta cuestión parece darse por hecha para cualquier cálculo y por eso ni Turing la menciona en la definición de su máquina. Sin embargo, la capacidad de cálculo de los 'motores' o CPU de las máquinas digitales actuales, están ligadas al concepto de 'frecuencia de reloj', porque actúan según una lógica secuencial (al modo de las máquinas de Turing). Conforme vamos profundizando en la cuestión del tiempo en el funcionamiento de las máquinas digitales aparecen datos y conceptos cada vez más asombrosos.
El funcionamiento de estas máquinas está siempre 'alimentado' por su reloj, que funciona a una determinada frecuencia. Esta magnitud física, cuya unidad es el Hercio (Hz), representa un ciclo u oscilación por segundo. En el caso de los procesadores indica las conmutaciones eléctricas realizadas en un segundo dentro de un transistor tomado como muestra. Las conmutaciones se realizan según la 'lógica binaria', esto es entre cero (apagado) y uno (encendido).
Si un procesador es especificado con una frecuencia de reloj máxima de 2,1 GHz, los transistores que lo componen serán capaces de conmutar el flujo de una corriente 2,1 x 109 veces por segundo. Algo extraordinario. Por dar un ejemplo práctico, el Chip A14 Bionic de Apple, del iPhone 12, cuenta con una CPU de seis núcleos de 64 bits –el primer producto comercial en el mundo de tecnología de 5 nanómetros– eintegra 11,8 mil millones de transistores –¡en 88 milímetros cuadrados!–, que conmutan el flujo de corriente a una frecuencia de 10,62 GHz. Es decir, los 11.000 millones de transistores de ese teléfono que llevamos en el bolsillo ¡conmutan el flujo de corriente 10,62 x 10.000.000.000 veces... cada segundo! Lo que a su CPU le permite realizar 11 billones (con b) de operaciones de cálculo computacional en un solo segundo de tiempo. Asombroso.
Como esta máquina la llevamos tranquila y cómodamente en el bolsillo, lo consideramos un hecho normal. Bueno, no lo consideramos. Ni siquiera lo hemos reflexionado. Estoy seguro de que el propio Turing que inventó el concepto se quedaría pálido de asombro al pensarlo hoy Todo el mundo digitalizado que contemplamos se rige por este principio y nuestro concepto del tiempo, debido a lo digital, aunque lo demos por hecho, ya es radicalmente distinto.
El tiempo digital que damos por hecho
Este verano viví una graciosa anécdota que viene al caso, y que en parte dio paso a esta reflexión. Me encontré frente a un atribulado dominguero, que conducía completamente extraviado por los tortuosos caminos rurales de un idílico paisaje de montaña del interior de la provincia de Castellón. Me explicó que se había perdido al dejar de funcionar sus mapas en la enorme pantalla de su smarphone último modelo, cosa que no podía entender. “Aquí no hay cobertura”, –le dije–. "Eso es imposible –exclamó–. Me ha funcionado siempre, es la primera vez que me pasa".
“Aquí no funciona el ‘siempre’ de tu telefono móvil –le dije–. No hay cobertura y, por tanto, no existe el 'tiempo digital' de conexión que hace funcionar tu smartphone. Para que funcione tiene que llegar a tu aparato la emisión de las antenas de telefonía. Por eso, –continué–, los cinco puntos de señal de la antena de tu móvil están en cero. Eso significa que 'no hay cobertura': ni te funcionan los mapas, ni whatsapp ni las llamadas que hagas, ni te llegará ningún mensaje aunque tu móvil, la máquina, funcione perfectamente. Te has quedado sin conexión online. Eso es todo”.
"¿Ves aquella carretera de lo alto de la montaña de enfrente?". "Sí, –me dijo–, pues sube hasta allí y probablemente tengas al menos uno de los cinco puntos de cobertura de tu móvil y aparecerá tu posición de nuevo en tus mapas y tu conexión de whatsapp. "Por cierto –le dije en este punto–, si llevaras en el coche un navegador con antena para satélite, y una aplicación de conexión para GPS o Galileo aquí seguirías viendo tu posición y no te habrías perdido. Los satélites sí dan cobertura aquí”.
Este fortuito encuentro comenzó a generarme una reflexión sobre por qué damos por hecho tantas cosas en la segunda digitalización en la que vivimos. Y cómo somos completamente ignorantes sobre lo que sucede en cada segundo del tiempo de funcionamiento –y no digamos cada hora– de las máquinas digitales que usamos cada día. La precisión con que se indica nuestra posición dinámicamente sobre un mapa digital depende en realidad del 'tiempo'. De que esa posición se marque depende una noción de tiempo en fracciones de nanosegundo que sincronizan los relojes atómicos de los satélites del sistema Galileo que orbitan a 24.300 kilómetros de altura.
Esa sincronización en nanosegundos (milmillonésima parte de un segundo) es necesaria tanto para el sistema GPS como para el sistema Galileo. Y eso era lo que necesitaba que le llegara a través de su conexión 4G (la 5G aún no le funcionaba) el urbanita de mi encuentro, que daba todo por hecho. Extrapolar simplemente que todo funciona y que todo es universal es peligroso. Estamos manejando cotidianamente nociones de tiempo digital y magnitudes de computación que la mayoría piensan que siempre estuvieron ahí. Pero no es así. Para que todo funcione en un lugar de la geografía y del tiempo necesaria una enorme y compleja parafernalia digital.