Los pasados 8 y 9 de octubre se otorgaron, respectivamente, los premios Nobel 2024 de Física y Química. El de Física a John Hopfield y Geoffrey Hinton por sus descubrimientos e invenciones en inteligencia artificial (IA) que permiten el aprendizaje de los ordenadores con las llamadas redes de neuronas artificiales. El de Química fue concedido a David Baker, por el diseño de nuevos tipos de proteínas, y a Demis Hassabis y John Jumper por el desarrollo de nuevos modelos de IA (los algoritmos AlphaFold) capaces de predecir la estructura tridimensional de un elevadísimo número de proteínas.
Estos premios Nobel no son los primeros relacionados con la IA. Uno de los pioneros originales de la IA, Herbert Simon, obtuvo el Nobel de Economía en 1978 por investigaciones en la toma de decisiones humanas, tema en el que Daniel Kahneman también obtuvo el premio Nobel de Economía en 2002.
Las investigaciones de ambos en los años 1960-70 inspiraron diversos desarrollos posteriores en otra área de la IA, la llamada Ingeniería del Conocimiento, predominante en la IA entre 1970 y 1995 gracias al desarrollo de los llamados sistemas expertos.
Estos sistemas pretendían contener el conocimiento de expertos y usar sus métodos de razonamiento, extraídos por métodos como entrevistas, entre otros, por «ingenieros del conocimiento». La meta era, por ejemplo, realizar diagnósticos médicos, recomendar tratamientos específicos o tomar decisiones en múltiples áreas.
El experto del primero de estos sistemas de IA, DENDRAL, fue Joshua Lederberg, premio Nobel de Medicina en 1958, que trabajó con dos informáticos, Bruce Buchanan y Edward Feigenbaum. Tuve la oportunidad de conocer a los tres, y a otros pioneros de la IA, en los encuentros de la Academia Americana de Informática Médica (ACMI), y escuchar cuáles fueron los retos formidables que esta investigación planteó.
Aunque el éxito de estos sistemas expertos fue limitado, sus avances han permitido crear diversos sistemas para, por ejemplo, alertas para médicos en complejos hospitalarios, favorecer el intercambio y análisis masivo de información clínica y genómica o tomar decisiones económicas en industria y bancos, en Defensa, etcétera.
Otros premios Nobel que colaboraron con investigadores de IA, en un área diferente, las redes de neuronas artificiales, fueron Francis Crick (Nobel de Medicina en 1962) y Gerald Edelman (Nobel de Medicina en 1972).
Uno de los pioneros de la IA, Herbert Simon, obtuvo el Nobel de Economía en 1978 por investigaciones en la toma de decisiones humanas
Aunque no relacionados inicialmente con la IA, otros descubrimientos pasados han sido fundamentales para investigaciones desarrolladas recientemente con IA. En 2013 obtuvieron el Nobel de Química Michael Levitt, Martin Karplus y Arieh Warshel que sentaron las bases, en los años 70, de potentes modelos informáticos que permiten comprender y predecir hoy sistemas químicos complejos, como en medicamentos o vacunas, hoy multiplicados gracias a la IA.
En 2020 Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna recibieron el Nobel de Química por un grupo de herramientas de edición genética CRISPR/Cas9 que permiten agregar, quitar o alterar material genético. Estas herramientas, combinadas con IA, están revolucionando la investigación biomédica y la asistencia sanitaria.
Ha sido una pena para la ciencia española que el científico que hizo el descubrimiento original que permitió los desarrollos de Doudna y Charpentier, el español Francisco Mojica, no fuese también premiado con el Nobel. En ocasiones los investigadores originales que lograron anteriormente un descubrimiento básico no obtuvieron más tarde el premio Nobel, concedido a logros posteriores. En el caso de Mojica debemos lamentarnos que no se hiciese un esfuerzo para publicitar intensamente su logro a nivel internacional, celebrando conferencias en su honor o asegurando artículos en medios periodísticos de relevancia. ¡El marketing también es necesario en la ciencia moderna! Así, hoy seguramente tendríamos el tercer Nobel científico en España después de los de Santiago Ramón y Cajal (1906) y Severo Ochoa (1958).
Pronto veremos más premios Nobel relacionados con la IA ¾y espero que no en literatura creada con IA¾. Una historia sugestiva es la de Barry Marshall, premio Nobel de Medicina en 2005, que me relató en una larga carta hace años.
Hasta los años 1980s no se pensaba que la úlcera gástrica tuviese una etiología bacteriana. Marshall realizó una búsqueda en Medline, base de datos bibliográfica de referencias médicas ¾y varias técnicas de IA usadas en su desarrollo¾, y seleccionó un número de artículos. En varios de ellos, al estudiar el tema de la úlcera gástrica, encontró un hallazgo común, la aparición de la bacteria Helicobacter pylori.
En un primer momento pocos parecieron interesados en este hallazgo, por lo que decidió ingerir él mismo una muestra con esta bacteria, con lo que desarrolló un principio de úlcera gástrica. Así mostró Marshall la relación causal de la enfermedad con la bacteria. Pubmed —el antiguo sistema Medline ahora público en internet— encierra una enorme cantidad de información oculta que puede ser analizada automáticamente con IA, lo que será fundamental para nuevos descubrimientos que puedan llevar a nuevos premios Nobel en Medicina.
En nuestro grupo hemos realizado una investigación con una técnica de IA, un Transformer (la misma T del famoso ChatGPT), con la que hemos analizado todo Pubmed, la base de datos pública de Medline, con más de 36 millones de referencias bibliográficas de investigaciones médicas pasadas. ¿Cuánto conocimiento aún desconocido —y cuántos futuros premios Nobel— encierra esta gigantesca fuente de conocimientos?
Si el premio Nobel de Química ha sido concedido a los creadores de una empresa propiedad de Google, DeepMind, podemos identificar en el premio Nobel de Física 2024 las investigaciones que han llevado a sistemas de IA como ChatGPT, creada por la empresa OpenAI, participada por Microsoft.
Es muy posible que futuros premios Nobel sean conseguidos con el apoyo (como ocurre con las empresas farmacéuticas y medicamentos) de compañías de IA y la participación cada vez mayor de ingenieros e informáticos en los equipos investigadores.
Víctor Maojo es doctor en Medicina e Informática, y catedrático de Inteligencia Artificial
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