miércoles, 2 de noviembre de 2011

Modelos Dinámicos “Vida e inteligencia artificial”

La vida artificial es un campo de estudio multidisciplinario donde el hombre trata de recrear y comprender la vida natural; así como de crear nueva vida. La aplicación de diversas técnicas y de las herramientas que ofrece la inteligencia artificial al estudio de la vida, posibilita actualmente una aproximación más adecuada a la realidad biológica y el desarrollo de modelos capaces de reproducir cualidades tanto de la vida sana como patológica con mayor perfección.
El valor predictivo de estos modelos artificiales se erige como un instrumento imprescindible para el avance de la terapéutica y el mejoramiento de la salud humana. Se estudian los aspectos más importantes relacionados con el surgimiento de la inteligencia artificial, la representación de la naturaleza, sus métodos, modelos y herramientas. Finalmente, se analiza su valor predictivo en la salud.

El sueño de crear un cerebro artificial similar al humano está todavía muy lejos de hacerse realidad. Sin embargo, el desarrollo de la inteligencia artificial (IA) ha posibilitado la elaboración de sistemas y dispositivos en cierto modo "inteligentes": agendas electrónicas, sistemas de reconocimiento facial, programas antifraude, aviones de combate sin piloto, etcétera. Su aplicación en el área de la medicina ha conseguido también importantes logros.

La vida artificial se define frecuentemente como la biología de la vida posible,1 y con ella, se busca recrear los fenómenos biológicos, no sólo como son, sino también como pudieran ser. Para ello, la vida artificial parte del conocimiento de los sistemas biológicos complejos y sus perspectivas científicas, tecnológicas, artísticas, filosóficas y sociales.

Ahora bien, siempre que se habla de vida artificial, se relaciona esta con el empleo de las computadoras y otras tecnologías electrónicas; esta idea puede ser un tanto reduccionista, porque no expresa explícitamente otras formas de hacer modelos como es el acercamiento desde la propia química, en concreto el uso de modelos bioquímicos, pero, puede deberse a la dependencia que han adquirido casi todas las tareas de la ciencia y la tecnología de ellas.

Por último, sea cual fuere su naturaleza, la creación de modelos sencillos y la estructuración mediante síntesis en modelos más complejos, es lo que está rindiendo resultados de vida artificial cada vez más aproximados de vida "real".
La creación del modelo propicia la manipulación para obtener diversos y novedosos resultados. En el caso de los experimentos clásicos de laboratorio, la manipulación se realiza mediante experimentos, pero en el caso de computadoras, se desarrolla mediante la ejecución de aplicaciones informáticas. Los resultados de ambas manipulaciones son: observaciones "reales" y predicciones "virtuales" respectivamente.

En este punto es donde las computadoras irrumpen con gran fuerza porque propician el procesamiento de un gran cúmulo de información, su manipulación y la consecución de muchos más resultados, en menos tiempo y menos medios, que permiten dilucidar situaciones de vida alejadas del entorno actual.

En el caso de la vida artificial, la creación de modelos por computadora va un paso más allá, en el sentido de que son las propias máquinas el modelo creado, las soluciones a su problemática proviene de las soluciones que la naturaleza ofrece a los problemas reales.
La creación de modelos de vida artificial va de la mano y se basa en los niveles de organización de la Biología (molecular, celular, organismos y poblaciones o ecosistemas). 

Un ente viviente a cada uno de esos niveles es un sistema complejo conformado a partir de la interacción y el equilibrio de un gran número de elementos. Para tratar con esta complejidad multinivel, la vida artificial desarrolla nuevos modelos (software, hardware y "wetware") capaces de realizar abstracciones de la complejidad de los sistemas vivientes, pero con la ventaja de ser mucho más manipulables, reproducibles y susceptibles de experimento mucho más controlados que los que son posibles realizar en un entorno "real". En este sentido, la aplicación más importante de los sistemas de vida artificial para el campo de la salud es la construcción de modelos de aquellos sistemas que puedan aportar conocimiento sobre la vida natural.
Los sistemas complejos tratan de explicar la evolución observada desde las moléculas que se pueden auto replicar hasta la formación de un sistema como es la célula. 

Para ello, uno de los principales objetivos de estos modelos es buscar la presencia de patrones universales en la organización de la interacción de los elementos que componen los sistemas complejos. Las herramientas más adecuadas para realizar esta búsqueda son los programas informáticos, capaces de realizar recreaciones matemáticas de todos estos procesos y puntos, es por ello que la mayoría de estos sistemas se modelan mediante software.

Eglis Esteban García Alcolea
Doctor en Medicina. Instructor. Especialista de I Grado en Oftalmología. Cátedra de Cirugía Experimental Oftalmológica. Facultad Cubana de Oftalmología. Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana.Cuba.



2 comentarios:

  1. Si bien la computación ha tomado gran importancia en prácticamente todos las disciplinas, la aplicación a la medicina requiere de un cuidado especial, dado que de estas simulaciones pueden depender vidas humanas. A mi me parece que los modelos relacionados con la salud, deben ser lo mas exhaustivos posibles, y no tomar en cuenta solamente las variables mas relevantes, sino tomar en cuenta todas las variables conocidas, y posiblemente aún así se pueden quedar cortos en el modelado. Es un tema muy interesante, aunque la gente dedicada a ello me parecen mas científicos que informáticos.

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  2. Tienes toda la razón ALfred, para los casos referentes a la Salud es mas complicado el modelado, y como bien dices ya que se trabaja con el cuerpo humano.

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