domingo 26 de mayo de 2024
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Cómo la inteligencia artificial puede revolucionar la ciencia

Considere los precedentes históricos.

Traducción Alejandro Garvie

El debate sobre la inteligencia artificial (IA) tiende a centrarse en sus peligros potenciales: sesgo algorítmico y discriminación, destrucción masiva de empleos e incluso, dicen algunos, la extinción de la humanidad. Sin embargo, mientras algunos observadores se preocupan por estos escenarios distópicos, otros se centran en las posibles recompensas y afirman que la IA podría ayudar a la humanidad a resolver algunos de sus problemas más grandes y espinosos. Y, dicen que la IA lo hará de una manera muy específica: acelerando radicalmente el ritmo de los descubrimientos científicos, especialmente en áreas como la medicina, la ciencia climática y la tecnología verde. Luminarias en este campo como Demis Hassabis y Yann LeCun creen que la IA puede acelerar el progreso científico y conducir a una era dorada de descubrimientos. ¿Podrían tener razón?

Vale la pena examinar estas afirmaciones que pueden proporcionar un contrapeso útil a los temores sobre el desempleo a gran escala y los robots asesinos. Por supuesto, muchas tecnologías anteriores han sido falsamente aclamadas como panaceas. El telégrafo eléctrico fue elogiado en la década de 1850 como heraldo de la paz mundial, al igual que los aviones en el siglo XX. Los expertos en la década de 1990 dijeron que Internet reduciría la desigualdad y erradicaría el nacionalismo. Pero el mecanismo mediante el cual la IA supuestamente resolverá los problemas del mundo tiene una base histórica más sólida, porque ha habido varios períodos en la historia en los que nuevos enfoques y nuevas herramientas realmente ayudaron a generar estallidos de descubrimientos e innovación científicos que cambiaron el mundo.

En el siglo XVII, los microscopios y telescopios abrieron nuevas perspectivas de descubrimiento y alentaron a los investigadores a preferir sus propias observaciones a la sabiduría recibida de la antigüedad, mientras que la introducción de revistas científicas les brindó nuevas formas de compartir y publicitar sus hallazgos. El resultado fue un rápido progreso en la astronomía, la física y otros campos, y nuevos inventos, desde el reloj de péndulo hasta la máquina de vapor, el principal motor de la Revolución Industrial.

Luego, a partir de finales del siglo XIX, la creación de laboratorios de investigación, que reunieron ideas, personas y materiales a escala industrial, dio lugar a nuevas innovaciones como los fertilizantes artificiales, los productos farmacéuticos y el transistor, el componente básico de la computadora. A partir de mediados del siglo XX, las computadoras permitieron a su vez nuevas formas de ciencia basadas en la simulación y el modelado, desde el diseño de armas y aviones hasta pronósticos meteorológicos más precisos.

Y es posible que la revolución informática aún no haya terminado. Como informamos en una sección especial de Ciencia, las herramientas y técnicas de IA se están aplicando ahora en casi todos los campos de la ciencia, aunque el grado de adopción varía ampliamente: el 7,2% de los artículos de física y astronomía publicados en 2022 involucraron IA, por ejemplo, en comparación con 1,4% en veterinaria. La IA se está empleando de muchas maneras. Puede identificar candidatos prometedores para el análisis, como moléculas con propiedades particulares en el descubrimiento de fármacos o materiales con las características necesarias en baterías o células solares. Puede examinar montones de datos, como los producidos por colisionadores de partículas o telescopios robóticos, en busca de patrones. Y la IA puede modelar y analizar sistemas aún más complejos, como el plegamiento de proteínas y la formación de galaxias. Se han utilizado herramientas de inteligencia artificial para identificar nuevos antibióticos, revelar el bosón de Higgs y detectar acentos regionales en los lobos, entre otras cosas.

Todo esto es bienvenido. Pero la revista y el laboratorio fueron aún más lejos: alteraron la práctica científica misma y desbloquearon medios más poderosos para hacer descubrimientos, al permitir que personas e ideas se mezclaran de nuevas maneras y a mayor escala. La IA también tiene el potencial de desencadenar esa transformación.

Dos áreas en particular parecen prometedoras. El primero es el “descubrimiento basado en la literatura” (LBD), que implica analizar la literatura científica existente, utilizando el análisis del lenguaje al estilo Chat gpt, para buscar nuevas hipótesis, conexiones o ideas que los humanos puedan haber pasado por alto. LBD se muestra prometedor a la hora de identificar nuevos experimentos para probar e incluso sugerir posibles colaboradores de investigación. Esto podría estimular el trabajo interdisciplinario y fomentar la innovación en los límites entre campos. Los sistemas LBD también pueden identificar “puntos ciegos” en un campo determinado e incluso predecir descubrimientos futuros y quién los realizará.

La segunda área son los “científicos robóticos”, también conocidos como “laboratorios autónomos”. Se trata de sistemas robóticos que utilizan la IA para formular nuevas hipótesis, basadas en el análisis de datos y literatura existentes, y luego prueban esas hipótesis realizando cientos o miles de experimentos, en campos que incluyen la biología de sistemas y la ciencia de materiales. A diferencia de los científicos humanos, los robots están menos apegados a resultados anteriores, menos guiados por sesgos y, lo que es más importante, fáciles de replicar. Podrían ampliar la investigación experimental, desarrollar teorías inesperadas y explorar vías que los investigadores humanos tal vez no hubieran considerado.

Por tanto, la idea de que la IA podría transformar la práctica científica es factible. Pero la principal barrera es sociológica: esto sólo puede suceder si los científicos humanos están dispuestos y son capaces de utilizar tales herramientas. Muchos carecen de habilidades y capacitación; algunos temen quedarse sin trabajo. Afortunadamente, hay señales esperanzadoras. Las herramientas de IA ahora están pasando de ser impulsadas por investigadores de IA a ser adoptadas por especialistas en otros campos.

Los gobiernos y los organismos de financiación podrían ayudar presionando para que se utilicen más estándares comunes que permitan a los sistemas de IA intercambiar e interpretar resultados de laboratorio y otros datos. También podrían financiar más investigaciones sobre la integración de la IA con la robótica de laboratorio, y sobre formas de IA más allá de las que se llevan a cabo en el sector privado, que ha apostado casi todas sus fichas en sistemas basados en lenguajes como Chat gpt. Las formas menos de moda de IA, como el aprendizaje automático basado en modelos, pueden adaptarse mejor a tareas científicas como la formulación de hipótesis.

La adición de lo artificial

En 1665, durante un período de rápido progreso científico, Robert Hooke, un erudito inglés, describió la llegada de nuevos instrumentos científicos como el microscopio y el telescopio como “la adición de órganos artificiales a los naturales”. Permiten a los investigadores explorar ámbitos que antes eran inaccesibles y descubrir cosas de nuevas maneras, “con beneficios prodigiosos para todo tipo de conocimientos útiles”. Para los sucesores modernos de Hooke, la incorporación de la inteligencia artificial al conjunto de herramientas científicas está a punto de producir lo mismo en los próximos años, con resultados igualmente transformadores.

Link https://www.economist.com/leaders/2023/09/14/how-artificial-intelligence-can-revolutionise-science

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