IBM dio a conocer recientemente los 5 hitos científicos innovadores con el potencial de transformar la forma en que viviremos, trabajaremos e interactuaremos durante los próximos 5 años, lista anual conocida como “IBM 5 en 5” (#IBM5in5).
Las predicciones 5 en 5 de IBM están basadas en tendencias de mercado y sociales, así como en tecnologías emergentes de los laboratorios de IBM Research en todo el mundo.
Aquí están los 5 instrumentos científicos que harán lo invisible visible en los próximos 5 años:
- Con la Inteligencia Artificial, nuestras palabras serán una ventana hacia la salud
Si el cerebro es una caja negra que no entendemos totalmente, entonces el habla es la clave para descifrarla. En 5 años, lo que decimos y escribimos será utilizado como indicador de nuestro bienestar de salud física y mental. Los patrones en nuestra habla y escritura serán analizados por nuevos sistemas cognitivos y proveerán signos reveladores de enfermedades mentales y neurológicas en estado temprano de desarrollo, lo que ayudará a médicos y pacientes a prevenir, monitorear y hacer seguimiento de dichos padecimientos.
Los científicos están utilizando transcripciones y audios de entrevistas psiquiátricas, junto a técnicas de machine-learning, para identificar patrones en el habla y ayudar a los médicos clínicos a predecir y monitorear con precisión enfermedades como psicosis, esquizofrenia, manía y depresión. Hoy, sólo son necesarias 300 palabras para ayudar a los médicos clínicos a predecir la probabilidad de que una persona padezca psicosis.
La computación cognitiva puede analizar las palabras habladas o escritas del paciente, a fin de buscar indicadores que se encuentran en el lenguaje, como significado, sintaxis y entonación. Combinar los resultados de estas mediciones con aquellas realizadas con wearable devices (dispositivos en accesorios personales) y con sistemas de imagen (resonancias magnéticas y encefalogramas) puede mostrarnos una imagen completa de la persona, con el objetivo de que los profesionales de la salud identifiquen, entienda y traten la enfermedad subyacente.
En el futuro, técnicas similares podrían ser utilizadas para ayudar a los pacientes con Parkinson, Alzheimer, enfermedad de Huntington, trastorno de estrés postraumático y hasta condiciones de comportamiento, como autismo y TDAH (Trastorno por Déficit de Atención e Hiperactividad).
- La hiper-imagen nos dará visión de superhéroes
Más del 99.9% del espectro electromagnético no puede ser observado por el ojo humano. En los últimos 100 años, los científicos han construido instrumentos que pueden emitir y percibir energía en distintas longitudes de onda. Hoy en día, confiamos en algunos de dichos instrumentos para tomar imágenes de nuestro cuerpo, ver la cavidad dentro de un diente, revisar nuestras maletas en el aeropuerto o aterrizar un avión en la niebla. Sin embargo, estos instrumentos son increíblemente especializados y caros, y únicamente ven a través de partes específicas del espectro electromagnético.
En 5 años, nuevos dispositivos de imagen que utilizarán hiper-imagen e Inteligencia Artificial nos ayudarán a ver ampliamente, más allá del dominio de la luz visible, a través de la combinación de múltiples bandas del espectro electromagnético y así revelar información de valor o peligros potenciales, que de otro modo serían desconocidos o no perceptibles a la vista. Más importante, estos dispositivos serán portátiles, accesibles y asequibles para que la visión de superhéroe sea parte de nuestras experiencias de todos los días.
Una visión de los fenómenos físicos invisibles o vagamente visibles que nos rodean podría ayudar a que las condiciones de la carretera y el tráfico sean más claras para los conductores y los automóviles auto-dirigidos. Por ejemplo, utilizando imágenes de onda milimétrica, una cámara y otros sensores, la tecnología de hiper-imagen podría ayudar a un auto a ver a través de la lluvia, detectar condiciones peligrosas y difíciles de saber como hielo en el pavimento o decirnos si hay algún objeto en el camino, incluyendo la distancia y el tamaño. La tecnología de la computación cognitiva razonará sobre esta data y reconocerá lo que podría ser una lata de basura, un ciervo cruzando la carretera o un bache que podría resultar ser un neumático desinflado.
Incorporada en nuestros teléfonos, estas mismas tecnologías podrían tomar imágenes de nuestra comida para mostrar la información de valor nutricional o si es sano para ingerirlo. Una hiper-imagen de una medicina o de un cheque puede decirnos si es fraudulento o no. Lo que alguna vez estuvo más allá de la percepción humana podrá ser visto fácilmente.
- Los macroscopios nos ayudarán a entender el mundo físico en detalle infinito
Al día de hoy, reunimos exabytes de datos, pero la mayoría están desorganizados. De hecho, un estimado del 80% del tiempo de un científico de datos es consumido depurando datos, en vez de analizando y entendiendo lo que dichos datos nos están tratando de decir.
Gracias al Internet de las Cosas, nuevas fuentes de datos se vierten de millones de objetos conectados: desde refrigeradores, lámparas y el monitor de ritmo cardíaco, hasta sensores remotos como drones, cámaras, satélites y matrices de telescopios. Hoy ya hay más de 6,000 millones de dispositivos conectados, generando decenas de exabytes de datos por mes, con un porcentaje de crecimiento de más del 30% por año.
Luego de digitalizar exitosamente la información de transacciones de negocio y las interacciones sociales, estamos ahora en un proceso de digitalizar el mundo físico.
En 5 años, utilizaremos algoritmos y software de machine-learning para ayudarnos a organizar la información de lo físico, para ayudar a traer la vasta y compleja cantidad de datos reunidos por los miles de millones de dispositivos dentro del rango de nuestra visión y comprensión. A esto se le denomina “macroscopio”.
A diferencia del microscopio que ve lo que es muy pequeño o del telescopio que puede ver lo que está muy lejos, el macroscopio es un sistema de software y algoritmos que trae todos los datos complejos y combinados de la Tierra para analizarlos y entender su significado.
Agregando, organizando y analizando los datos del clima, condiciones del suelo, niveles del agua y su relación con prácticas de riego, por ejemplo, una nueva generación de agricultores tendrá información que les ayudará a determinar las opciones correctas de cultivo, dónde plantarlas y cómo producir rendimientos óptimos, mientras se conservan los suministros de agua.
Además, la tecnología macroscópica podrá manejar, por ejemplo, la indexación y correlación de varias capas y volúmenes de datos recopiladas por telescopios, a fin de predecir colisiones de asteroides entre ellos y aprender más sobre su composición.
- Los laboratorios médicos on a chip rastrearán enfermedades a nano-escala
La información sobre nuestro estado de salud puede ser extraída de pequeñas bio-partículas de fluidos corporales como saliva, lágrimas, sangre, orina y sudor, miles de veces más pequeñas que el diámetro de una hebra de cabello humano.
En los próximos 5 años, los nuevos laboratorios médicos on a chip servirán como detectives de nanotecnología en salud, rastreando pistas invisibles en nuestros fluidos corporales y haciéndonos saber inmediatamente si tenemos alguna razón por la cual consultar a un médico. El objetivo es reducir hasta en un solo chip de silicio todos los procesos necesarios para analizar una enfermedad, que normalmente se llevarían a cabo en un laboratorio de bioquímica a gran escala.
La tecnología lab-on-a-chip podría ser empaquetada en un dispositivo de mano para ayudar a las personas a medir rápida y regularmente la presencia de bio-marcadores que se encuentran en pequeñas cantidades de fluidos corporales y enviar dicha información a través de la nube, desde la comodidad de su casa. Allí, podría ser combinada con otros datos de dispositivos habilitados por IoT (Internet de las Cosas), como monitores de sueño o relojes inteligentes, y analizarlos por sistemas de información de Inteligencia Artificial.
Al tomarlos todos en su conjunto, el set de datos nos dará una visión profunda de nuestra salud y nos alertará en caso de que haya señales de problemas, ayudándonos a frenar la enfermedad antes de que progrese.
- Los sensores inteligentes detectarán la contaminación a la velocidad de la luz
La mayor parte de los contaminantes no son visibles al ojo humano, hasta que sus efectos hacen imposible que los ignoremos. El metano, por ejemplo, es el componente primario del gas natural, considerado comúnmente como una fuente limpia de energía. Pero si el metano se escapa en el aire antes de ser utilizado, puede dañar la atmósfera de la Tierra. Se estima que el metano será el segundo mayor contribuidor del calentamiento global, luego del dióxido de carbono (CO2).
En los Estados Unidos, las emisiones de gas y petróleo son las fuentes industriales de gas metano más grandes en la atmósfera. La Agencia de Protección Medioambiental de Estados Unidos (EPA) estima que, en 2014, más de 9 millones de toneladas métricas de metano se infiltraron de los sistemas de gas natural.
En 5 años, nuevas tecnologías sensoriales (desarrolladas cerca de los pozos de extracción de gas natural, de instalaciones de almacenamiento y a lo largo de las cañerías de distribución) ayudarán a determinar las pérdidas invisibles de gases con precisión y en tiempo real. Las redes de sensores de IoT, conectadas de forma inalámbrica a la nube, proveerán monitoreo continuo de la vasta infraestructura de gas natural, lo que permitirá encontrar las pérdidas de gas en minutos, en lugar de semanas, reduciendo la contaminación, los residuos y la probabilidad de eventos catastróficos.
En el centro de IBM Research está la fotónica de silicio, una tecnología en evolución que transfiere datos a través de la luz, permitiendo la utilización de la computación literalmente a la velocidad de la luz. Estos chips podrían estar incorporados en una red de sensores en el suelo, en infraestructura o hasta volar en drones autónomos, generando insights (información de inteligencia) que, cuando se combinan con datos del viento en tiempo real, con información satelital y con otras fuentes históricas, pueden ser utilizados para crear modelos ambientales complejos, a fin de detectar el origen y cantidad de contaminadores a medida que ocurren.
Con información de IBM 5 en 5.