La inteligencia artificial salva vidas (y cuenta elefantes)

Parte del ar?t¨ªculo que usted est¨¢ a punto de leer ha sido escrito por una m¨¢quina. Dado que no est¨¢ firmado por ella, cosa que podr¨ªa ocurrir, ?a qu¨¦ se refiere la anterior afirmaci¨®n? A que la inteligencia artificial (IA) ha convertido en pocos minutos una hora entera de conversaci¨®n en texto. El sue?o de cualquier periodista criado en la tediosa tarea de transcribir entrevistas durante mucho m¨¢s tiempo del que dur¨® el encuentro. Pero este sistema que ha reconocido el sonido del variopinto lenguaje humano, lo ha digerido y ha escrito una serie de frases puntuadas con sentido es solo una peque?a estrella en la galaxia ubicua de esa disciplina que ve y oye sin ojos y o¨ªdos, que aprende autom¨¢ticamente y que usa patrones similares a las redes neuronales humanas para ejecutar tareas tan complejas como ganar al Go, diagnosticar enfermedades con parecida destreza a la de los m¨¦dicos o buscar en la ingente selva de internet. Lo dice un hombre que ha trabajado toda su vida en este campo, Ramon L¨®pez de M¨¢ntaras, exdirector del Centro Nacional de Inteligencia Artificial: ¡°La IA est¨¢ ya aportando resultados muy interesantes al resto de las ciencias; medicina, biolog¨ªa, qu¨ªmica, ecolog¨ªa¡­¡±. Por cierto, la m¨¢quina que tradujo esta frase convirti¨® ¡°ciencias¡± en ¡°encinas¡±. Nadie es perfecto.

La ingeniera Nuria Oliver, cofundadora del Laboratorio Europeo de Aprendizaje y Sistemas Inteligentes, suena dram¨¢tica cuando dice: ¡°No creo que podamos sobrevivir como especie sin ella¡±. El director de investigaci¨®n de IBM, Ruchir Puri, asegura que lo ¨²nico que detiene el despliegue de esta ¡°electricidad del siglo XXI¡±, como lo defini¨® otro eminente cient¨ªfico, Andrew Ng, ¡°es que la sociedad conf¨ªe en las decisiones que toma el algoritmo o las recomendaciones que ofrece, si est¨¢n sesgadas o no, o si los datos con los que se alimenta fueron los adecuados¡±. Un tema candente, los sesgos, pero esa es otra historia.

Cuando hablamos de IA no nos referimos a Hal, el superordenador consciente de 2001: una odisea del espacio. Lo que nos rodea es una rama b¨¢sica o ¡°estrecha¡±, no muy inteligente, por decirlo as¨ª, centrada en resolver problemas espec¨ªficos. Pero enormemente complejos e importantes. Veamos, pues, guiados por estos expertos, lo ¨²ltimo que la IA puede hacer por nosotros.

M¨¢s f¨¢rmacos, por favor. La contribuci¨®n de la IA a la medicina es ingente, desde el ya conocido diagn¨®stico de enfermedades mediante el reconocimiento de im¨¢genes ¡ª?Google acaba de anunciar una aplicaci¨®n capaz de identificar hasta 238 dolencias de la piel con una pericia similar a la de los dermat¨®logos¡ª hasta predecir paradas cardiacas despu¨¦s de aprender 72 datos de 133.000 pacientes. El a?o pasado se invirtieron 13.800 millones de d¨®lares (unos 11.200 millones de euros, casi cinco veces m¨¢s que el a?o anterior) en IA aplicada a medicamentos, descubrimiento de f¨¢rmacos y c¨¢ncer, seg¨²n el ¨ªndice de inteligencia artificial anual de la Universidad de Stanford. Se trata del campo de mayor inyecci¨®n econ¨®mica. ¡°La aplicaci¨®n de la IA a la medicina y al transporte nos cambiar¨¢ como sociedad¡±, dice Puri. ¡°En el ¨²ltimo a?o y medio la disciplina ha acelerado el descubrimiento de f¨¢rmacos¡±.

Contra el coronavirus. La s¨²bita sacudida de la pandemia necesitaba respuestas r¨¢pidas. Una iniciativa invit¨® a los cient¨ªficos a presentar propuestas de antivirales y PostEra, una empresa emergente brit¨¢nica de IA, evalu¨® al menos 10.000 aportaciones con herramientas de aprendizaje autom¨¢tico para analizar la facilidad con la que se pod¨ªan fabricar los compuestos y dise?aba rutas para sintetizarlos. ¡°Lo hac¨ªa en menos de 48 horas. Los farmac¨¦uticos humanos habr¨ªan tardado entre tres y cuatro semanas en realizar la misma tarea¡±, resalta el ¨ªndice de Stanford. Tambi¨¦n IBM ofreci¨® una herramienta similar para auxiliar en la investigaci¨®n de medicamentos.

ValenciaIA4COVID, el equipo coliderado por Nuria Oliver, cre¨® un siste?ma para predecir el comportamien?to de la epidemia en 236 pa¨ªses y regiones del mundo a 180 d¨ªas vista aplicando distintas pol¨ªticas de confinamiento y de salud p¨²blica. ¡°En diferentes escenarios, por ejem?plo el educativo, se combinaban grados de restricciones, desde impartir las clases en remoto hasta que todas fueran presenciales, de la universidad a primaria. El objetivo era conseguir el menor n¨²mero de infecciones con la mayor actividad econ¨®mica posible. Esas simulaciones las compartimos con la Generalitat Valenciana¡±, expli?ca. Resultaron los ganadores mundiales de la competici¨®n internacional XPrize Pandemic Response Challenge.

Otra de las preguntas que atormentan a los m¨¦dicos en esta crisis es c¨®mo evolucionar¨¢n los pacientes. Un hospital de Nueva York aliment¨® una red neural de aprendizaje profundo con radiograf¨ªas y datos cl¨ªnicos de 3.661 enfermos para predecir autom¨¢ticamente el riesgo de deterioro de un paciente en las siguientes 96 horas. El sistema de IA gener¨® predicciones acertadas en tiempo real, seg¨²n un art¨ªculo publicado por los investigadores en Nature este mes. El Hospital Cl¨ªnic de Barcelona y el Centro de Supercomputaci¨®n de la capital catalana est¨¢n tratando 300 tipos de datos de m¨¢s de 4.000 pacientes de coronavirus con la misma finalidad. ¡°Y que sirva para otras enfermedades¡±, dice el jefe de inform¨¢tica m¨¦dica del centro, Xavier Pastor.

?En qu¨¦ puedo ayudarte? No solo en casa (Alexa) o en el bolsillo (Siri). Mantenemos muchas conversaciones con m¨¢quinas, dice el jefe de investigaci¨®n de IBM. La IA ¡°est¨¢ implicada en la atenci¨®n al cliente de casi cada empresa en todo el mundo; incluso cuando hay una persona que atiende, un algoritmo est¨¢ detr¨¢s gui¨¢ndola. Muchas veces acabas hablando con un asistente virtual equipado con tecnolog¨ªas conversacionales. Es la aplicaci¨®n m¨¢s extendida¡±.

Salve a los animales. Los elefantes africanos se enfrentan a la extinci¨®n por la deforestaci¨®n y la caza furtiva. Su poblaci¨®n ha decrecido un 60% en los ¨²ltimos 50 a?os. ?C¨®mo poner coto a esa desastrosa tendencia? De entrada, contando a los paquidermos, con el consiguiente riesgo de error y peligro para los humanos. Ahora un algoritmo acompa?ado de tecnolog¨ªa de imagen de alta resoluci¨®n capacita a un sat¨¦lite para escanear grandes superficies, hasta 5.000 kil¨®metros cuadrados, en poco tiempo. La IA desarrollada por investigadores brit¨¢nicos procesa con ¡°reconocimiento de im¨¢genes la presencia de elefantes en enormes extensiones¡±, relata L¨®pez de M¨¢ntaras. ¡°Se puede contar con mucha m¨¢s precisi¨®n, puedes hacer un seguimiento en tiempo real de c¨®mo evoluciona su n¨²mero. Da una idea de lo vers¨¢til y horizontal que es la IA, ¨²til para multitud de cosas completamente distintas¡±, subraya.

Un cr¨¦dito sin ser cliente. Hay 1.700 millones de personas en el mundo sin cuenta bancaria, expone Oliver. ¡°Pero la mayor¨ªa tienen m¨®?viles b¨¢sicos. Y la IA puede elaborar a partir de los datos que los celula?res dibujan sobre el comportamiento del usuario un modelo de riesgo para que puedan obtener un cr¨¦dito. Se utiliza en pa¨ªses en desarrollo, incluyendo en Vietnam, Banglad¨¦s, Ruanda o Colombia¡±. As¨ª se consigue la inclusi¨®n financiera.

Llaves de la ciencia. Si hay un hito crucial ¡ªpublicado a finales del a?o pasado¡ª, es el que resuelve uno de los mayores problemas de la biolog¨ªa: la predicci¨®n de la forma que tienen las prote¨ªnas en el espacio, esas estructuras que nos mantienen vivos. AlphaFold2, una red neuronal desarrollada por DeepMind, filial de Google, consigui¨® adivinar con ¨¦xito a partir del plano de la prote¨ªna ¡ªsu secuencia lineal de amino¨¢cidos¡ª c¨®mo se configura en tres dimensiones, ¡°algo que determina su funci¨®n¡±, explica L¨®pez de M¨¢ntaras. ¡°Los bi¨®logos est¨¢n encantados¡±, prosigue, ¡°dicen que cambiar¨¢ la medicina, la investigaci¨®n, todo¡±. Prote¨ªnas mal plegadas est¨¢n detr¨¢s de dolencias como el alzh¨¦imer, la fibrosis c¨ªstica o el mal de las vacas locas. Desentra?ar este segundo c¨®digo de la vida, realizado hasta ahora con un tremendo coste y tiempo, es b¨¢sico para atajar enfermedades y sintetizar f¨¢rmacos. Un avance similar es la resoluci¨®n de una famosa ecuaci¨®n de la qu¨ªmica cu¨¢ntica, la de Schr?dinger, mediante una red neuronal capaz de aprender las formas complejas de c¨®mo los electrones se colocan alrededor del n¨²cleo. Ser¨¢ muy importante para crear nuevos materiales, cree el experto en IA.

Ver supernovas. El profesor L¨®pez de M¨¢ntaras se siente fascinado con la ventana que la IA abre al universo. ¡°Con aprendizaje autom¨¢tico se ha podido identificar y clasificar supernovas, hacer un mapa del universo, de las galaxias, y tambi¨¦n encontrar exoplanetas¡±, explica. Hay un sistema que, bajando a nivel de p¨ªxeles, etiqueta estrellas y galaxias en bases de datos de observaciones astron¨®micas. Otro algoritmo clasifica supernovas sin el uso tradicional de los espectros bas¨¢ndose en sus caracter¨ªsticas visibles. Y un equipo logr¨® confirmar la existencia de 50 planetas ajenos al Sistema Solar tras entrenar una red neuronal con otros exoplanetas descubiertos previamente. Habitualmente se hace de manera observacional y con an¨¢lisis computacional.

Darnos de comer. En un mundo superpoblado, que ha perdido la mitad de su tierra cultivable en el ¨²ltimo medio siglo, asegurar la alimentaci¨®n es clave. ¡°La IA est¨¢ presente en la agricultura de precisi¨®n, la detecci¨®n autom¨¢tica de plagas y optimizaci¨®n de las cosechas¡±, expone Oliver. Se monitorizan cultivos y suelos con sensores e im¨¢genes tomadas con drones, y mediante aprendizaje autom¨¢tico se predice el impacto de los cambios meteorol¨®gicos.

?Qu¨¦ tiempo har¨¢ ma?ana? La predicci¨®n meteorol¨®gica, dice el profesor L¨®pez de M¨¢ntaras, ¡°se basa en modelos matem¨¢ticos muy complicados que requieren mucha capacidad de c¨¢lculo en superordenadores. Con la IA ya se pueden conseguir predicciones utilizando un ordenador 7.000 veces menos potente que los que se usan ahora¡±.