Una Inteligencia Artificial descubre por sí misma lo que a los humanos nos costó siglos

Los sistemas de redes neuronales artificiales y el aprendizaje automático ayudarán en el futuro a descubrir conceptos y leyes físicas desconocidas

Reconocimiento de voz, de escritura, de imágenes, predicción bursatil, estimaciones electorales, generación de texto, traducción automática de idiomas, prevención de fraudes, conducción autónoma de automóviles, análisis genéticos, diagnóstico de enfermedades… las redes neuronales, la Inteligencia Artificial y los sistemas de aprendizaje automático han conseguido hacerse un hueco en nuestro día a día, y sus posibilidades son deslumbrantes en un futuro que ya ha llegado.

No pasa un solo día sin que uno de estos complejos sistemas de algoritmos aparezcan en los medios de comunicación y revistas científicas especializadas con una nueva y sorprendente aplicación de sus incontables capacidades. Esta semana, la Revista Nature publica un artículo titulado: “Una Inteligencia Artificial descubre que la Tierra gira alrededor del Sol”.

Vale, dicho así no parece gran cosa… que una IA llegue a un descubrimiento que conocemos desde los tiempos de Copérnico no resulta muy impresionante, hasta que analizas realmente lo que ha conseguido. Expliquémoslo de esta manera: Un sistema de algoritmos de aprendizaje automático —inspirados en la estructura del cerebro, de ahí su nombre de red neuronal—, ha llegado por sí mismo a la conclusión de que el Sol se encuentra en el centro del Sistema Solar y la Tierra orbita a su alrededor.

Esta simple idea costó siglos a los astrónomos y científicos de la Antigüedad y no se consiguió hasta la publicación en 1531 de la célebre obra de Copérnico “De revolutionibus orbium coelestium”. Pasar del sistema ptolemaico al sistema copernicano supuso una verdadera revolución en el mundo y, ahora, una inteligencia artificial lo ha conseguido por sí misma analizando los movimientos del Sol y de Marte vistos desde la Tierra. Ahora quizá sí suene como un logro impresionante.

Infografía de cómo funciona una red neuronal | imagen Renner et al. EHT

Hasta ahora estábamos acostumbrados a redes neuronales capaces de identificar objetos y lugares gracias a la detección de determinados elementos. Por ejemplo, Inteligencias Artificiales que reconocían cuatro patas, dos orejas puntiagudas, una cola y determinaban que era un gato. En este nuevo trabajo (publicado en ArXiv), el grupo de investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología (EHT) al mando del físico Renato Renner, ha conseguido que un sistema de aprendizaje sea capaz de descubrir conceptos y leyes físicas por sí mismo, mediante el análisis de una gran cantidad de datos proporcionados por el equipo.

La órbita de la Tierra respecto al Sol es un concepto físico que consideramos establecido y resulta fácil de entender… pero imaginemos ahora esta capacidad de las IA y apliquémosla a otros campos científicos más complejos. Podríamos contar con redes neuronales realizando investigaciones por su cuenta, estudiando y analizando grandes datos en física cuántica, en cosmología.

En esta misma sección de ciencia de Yahoo hemos publicado esta mañana un problema sobre el oxígeno en Marte que los científicos no saben resolver. Imaginen que en un futuro pudiéramos trasladar los datos del Curiosity directamente a una red neuronal de Inteligencia Artificial y que, tras analizar toda la información recibida, sus algoritmos llegaran a la solución de ese problema que ahora parece imposible… Máquinas descubriendo nuevos conceptos físicos gracias a su enorme capacidad de análisis de datos, quizá sea el futuro de la investigación.

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Referencias científicas y más información:

Iten, Raban, et al. «Discovering physical concepts with neural networks». ArXiv [physics, physics:quant-ph], arXiv:1807.10300

Castelvecchi, Davide. «AI Copernicus ‘Discovers’ That Earth Orbits the Sun». Nature, vol. 575, noviembre de 2019, pp. 266-67. DOI:10.1038/d41586-019-03332-7.