domingo, 4 junio 2023

Lo que la inteligencia artificial puede hacer por la Química

Al azar

Hemos preguntado a un programa de “inteligencia artificial” (IA) qué puede hacer esta herramienta computacional por a química. Lo que sigue es un resumen de lo que ha respondido.

La IA reemplazará muchos trabajos en el futuro, pero la intuición humana es demasiado central para el trabajo de los científicos como para que la IA la haga obsoleta.

La química está madura para la IA, ya que esta hace uso de métodos probados y vías sintéticas a los que aquellos que los llevaron a cabo no pudieron sacarle todo el partido. La tecnología de microfluidos permite que gran parte de la química húmeda se realice de forma robótica. La IA tiene el potencial de cambiar los roles y conjuntos de habilidades de los químicos en este sentido, reduciendo la carga de tareas repetitivas y liberando a los químicos para pensar creativamente.

Históricamente, los cambios de metodología han ido acompañados de cambios en el marco intelectual de cada disciplina. Entonces, surge esta pregunta: a que la IA se vaya convirtiendo en una herramienta cada vez más indispensable para los químicos, ¿cómo podría cambiar las preguntas que hacen los químicos?

Hay quien cree cree que la química industrial basada en flujos podrá volverse más rutinaria para los investigadores gracias a la IA, pero la ampliación de estos métodos a las operaciones de las plantas piloto no tanto. Otros piensan que el aprendizaje automático no reemplazará sino que ayudará al químico del futuro, ya que es simplemente una herramienta para obtener una mejor comprensión y control de los procesos y propiedades químicos.

Encomendar trabajos de espectroscopía de RMN a una IA permitirá la caracterización de moléculas cada vez más complejas. También realizar la reacción en cadena de la polimerasa, lo que permitiría a los biólogos y bioquímicos concentrarse en tareas de mayor nivel.  Se ha demostrado que un algoritmo de IA podía superar el juicio humano al optimizar las condiciones de reacción para una reacción de acoplamiento cruzado catalizada por paladio entre moléculas orgánicas. En general, a medida que la IA y la automatización amplían las posibilidades de explorar estrategias sintéticas, los químicos podrían ser más sistemáticos a la hora de evaluarlas y optimizarlas.

La química siempre se ha ocupado de tratar datos complejos y confusos y convertirlos en conceptos que ofrecen reglas generales intuitivas para el razonamiento. Las técnicas de IA deberían poder reproducir estos parámetros, así como cuantificar sus limitaciones. Y podría ayudar a los químicos a explorar si las heurísticas tradicionales son ‘naturales’ o necesitan refinarse y modificarse.

Las herramientas de IA pueden permitir un cambio de paradigma en la práctica química, ya que los químicos tendrán más tiempo y capacidad para concentrarse en las tarea de diseños complejos de experimentos. Por eso, es posible que la IA iguale o supere la experiencia de los químicos a largo plazo, pero aún queda un largo camino por recorrer.

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