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Imagina que mediante inteligencia artificial (IA) se logra diseñar la próxima vacuna que salvará a muchos humanos de una futura epidemia o que otra IA permite hacer un logro revolucionario en la astrofísica. Una de las consecuencias de este hipotético escenario sería que los científicos involucrados en estos avances ganen los Premios Nobel de Medicina y Física, respectivamente.
Esta posibilidad da una idea del potencial de la IA en el desarrollo de una ciencia que aún no llega, pero que comienza a ser real en la medida de las posibilidades que tiene la tecnología en la actualidad. El reflejo de ello podemos verlo en los premios Nobel que este año se otorgan en las áreas de Física y Química, los cuales reconocen avances vinculados estrechamente con la IA, un hecho histórico que puede marcar el inicio de una era, reflexiona Carlos Coello Coello, el computólogo más reconocido de México.
Este año, el Premio Nobel de Física 2024 fue otorgado a John J. Hopfield (EU) y a Geoffrey E. Hinton (Canadá) “por sus descubrimientos e invenciones fundamentales que permiten el aprendizaje automático con redes neuronales artificiales”, elemento básico de la IA. En tanto, los ganadores del Premio Nobel de Química 2024 han sido Demis Hassabis (RU) y John Jumper (EU), “por utilizar con éxito la inteligencia artificial para predecir la estructura de casi todas las proteínas conocidas”, en tanto que David Baker (EU) fue reconocido “por dominar los elementos básicos de la vida y a crear proteínas completamente nuevas”, de acuerdo con la Real Academia de las Ciencias Sueca.
Ninguno de los cinco es un físico o químico “tradicional”, algunos de ellos están mayormente ligados al diseño de las herramientas computacionales de IA que al área en la que son reconocidos.
Esto puede ser atípico e inusual, acota Coello, pero refleja claramente dos cosas: el impacto que tiene y tendrá la IA en el desarrollo científico y en la forma misma en que se está haciendo investigación científica, de manera multidisciplinaria, menos categórica y purista por área, como se concibieron los Nobel y la ciencia del último siglo.
“Eso sí, ambos premios fueron una sorpresa muy grata para la comunidad de computación”, añade en entrevista el investigador del Centro de Investigaciones y de Estudios Avanzados (Cinvestav), experto en computación evolutiva y diseño de algoritmos estocásticos. “Sé que hay muchos físicos molestos…”.
La explicación del comité Nobel, apunta, se justifica el premio por el uso de la física en el desarrollo de las redes neuronales y no al revés. Parece un efecto secundario, añade, puesto que lo reconocido por el comité Nobel es que los conceptos de la física llevados a la computación cambiaron el mundo y seguirán haciéndolo.
“Es un poco extraño, pero podría ser un reconocimiento a la investigación interdisciplinaria más que a la computación o al impacto de las redes neuronales en la física (…) Lo que es cierto es que las redes neuronales han tenido un enorme impacto en la ciencia, por lo que pienso que es un reconocimiento a ello de manera más genérica: tal vez es extraño que lo den en Física, pero si no fuera así, ¿en qué otra área hubiera sido?, no hay Premio Nobel en Computación”.
Química sin químicos
El Premio Nobel en Química podría haber sido un poco menos sorpresivo, puesto que sí tiene un impacto directo en la química, acota el miembro de El Colegio Nacional y Premio Nacional de Ciencias y Artes 2012. Sólo hay un detalle, Baker es el único con una formación “tradicional” en química. Hassabis y Jumper, quienes comparten la mitad del premio, no están adscritos además a una universidad, sino a la empresa Google DeepMind, donde desarrollaron la IA AphaFold2, con la que lograron predecir la estructura de los 200 millones de proteínas conocidas por la ciencia –un avance de 50 años en la investigación al ritmo en que se estaba haciendo.
“Por años hubo muchas tesis de posgrado que eran sobre la predicción de una sola proteína. Ahora, llegan estos científicos con una herramienta de cómputo y dicen ‘voy a predecir todas las proteínas que existen y además voy a proponer una nueva estructura’”.
Puede haber una controversia por considerar que ellos no hicieron ese avance, sino la IA, no obstante, ellos la desarrollaron para resolver un problema antiguo, lo cual no es trivial, agrega el oriundo de Tonalá, Chiapas. “Que lo hayan hecho ellos con los recursos y algoritmos de cómputo que tienen, eso sí es algo que merece reconocerse, aunque no sean químicos”.
El reconocimiento al avance de estos científicos es porque están acelerando la investigación mediante las redes neuronales profundas, avances a los que apenas nos estamos asomando: ¿qué alcances tendrá? No lo sabemos, apenas lo estamos vislumbrado, dice el autor del libro de divulgación “Breve historia de la computación y sus pioneros” (FCE).
“Todavía estamos en la etapa de ver los logros, entonces no nos sorprendamos que en unos años la IA vuelva a ganar el Nobel por un descubrimiento relevante en astronomía u otra disciplina porque es hacia donde vamos: la interdisciplina y el rol protagónico de estas tecnologías en otras ciencias, que no es de escritorio, sino que está teniendo un impacto jamás visto antes. Personalmente la mayor alegría que me brinda que se hayan entregado los Nobel de Física y Química a temas relacionados con la IA es que reconocen la importancia de la computación en la ciencia y como una ciencia misma, lo cual era impensable antes. Nos decían que sólo hacíamos programas y que no podíamos considerarnos científicos de la Computación. Eso ya cambió”.
Revolución científica
La Computación es una muestra de que sí puede existir una ciencia de lo artificial, que no sólo hace los cálculos, sino que cambia la forma en la que se hace investigación, dice el mexicano más citado en esta área.
“La predicción de proteínas por AlphaFold2 no es muy diferente a lo que se hacía en los años 50 y 60 para estimar las trayectorias de proyectiles o lo que hizo la NASA para llegar a la Luna, si bien con computadoras primitivas, pero hacían lo mismo. La diferencia es que el impacto ahora puede revolucionar la ciencia y no sólo permitir que el hombre llegue a la Luna, sino que va a hacer cambios de paradigma en la ciencia”.
Ahora nos sorprende el otorgamiento en la misma edición de dos Nobel vinculados con la IA, pero ¿cómo se hará ciencia y a dónde nos llevará esta tecnología en 50 años?, cuestiona el científico. “Hemos visto grandes cambios donde la IA ha entrado, pero ¿qué más va a ocurrir?”.
El desarrollo de esta tecnología nos va a llevar a una nueva era de la investigación, dice, no sólo de interdisciplina, si no donde la herramienta computacional ya tiene relevancia. “No será más sólo una tecnología por la que pagué y sirve para hacer presentaciones o cálculos rápidos, sino de un software cuyo potencial apenas estamos explorando, la pregunta es ¿qué más podrán hacer? A mí me gusta pensar que resolver los grandes problemas de la humanidad y del planeta, pero necesitamos los modelos hacia ese futuro posible”.
